• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.713-720
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• 2008

본 연구는 낙동강 하구 대심도 연약지반에 항타관입된 PHC 말뚝에 대하여 SPT 지지력 공식으로 부터 계산된 선단지지력 값과 PDA 시험에서 얻어진 선단지지력 측정값을 비교하였다. 또한, SPT N값이 50이 넘는 경우에 대하여는 N값과 롯드 관입깊이의 선형관계를 가정하여 30cm 관입깊이에 해당하는 N값을 적용한 경우와 CPT $q_c$와의 상관성을 이용하여 $q_c$값으로부터 N값을 산정한 경우의 2가지 분석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 적용한 SPT 지지력 공식 모두 측정된 선단지지력 값과 차이가 났으며, SPT 지지력 공식은 대심도 연약지반에 항타 근입된 말뚝에 대하여 실제적인 설계를 수행할 때 신뢰하기 어려운 것으로 나타났다. 또한, N>50인 경우에 대하여 N값과 롯드 관입깊이의 선형관계를 적용하는 것은 지지력을 매우 과대평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.792-798
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• 2008

CPT 시험은 지난 30여년 동안 지반조사 분야에서 널리 이용되어 왔다. CPT 콘의 근입은 항타말뚝의 근입방법과 유사하기 때문에, CPT 콘의 선단저항력을 이용하여 말뚝의 지지력을 산정하려는 연구가 많이 수행되어 왔다. 본 연구의 목적은 기존에 제안된 CPT 선단지지력 공식의 적용성을 분석하는 것이다. 이를 위해 낙동강 하구 대심도 연약지반에서 수행된 항타 PHC 말뚝에 대한 총 172개의 PDA 시험자료와 80개소의 CPT 자료를 수집하였다. PDA시험의 CAPWAP분석에서 얻어진 선단지지력과 각 CPT 지지력 공식에서 산정된 선단지지력을 비교함으로써 각 공식의 적용성을 분석하였다. 분석에 이용된 CPT 지지력 공식은 Aoki 방법, Meyerhof 방법, Penpile 방법, Philpponnat 방법, LCPC 방법, Schmertmann 방법, Zhou 방법, ICP 방법, Eslami & Fellenius 방법, 그리고 UWA-05 방법의 총 10가지이다. 분석결과, Aoki 방법, Phillipponnat 방법, ICP 방법 그리고 LCPC 방법 순으로 그 적용성이 높은 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6A호
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• pp.661-669
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• 2009

강 콘크리트 합성구조에서 강재와 콘크리트 사이의 경계면에 효과적인 응력전달과 합성거동을 유도하기 위하여 스터드, 채널, 유공강판 등이 사용된다. 많은 연구자들이 여러 종류의 전단연결재의 특성을 개선시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 확대기초와 말뚝과의 합성을 위해 개방형 퍼포본드로 보강된 강관 말뚝머리의 인발 및 압발거동을 분석하였다. 다양한 변수해석에서 요구되는 자료를 제공하고자 비선형 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 매개변수 해석을 수행하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.23-30
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• 2007

구 조선총독부 청사의 기초 말뚝으로 사용된 원주는 1916년 건물 기초를 다지기 위해 사용되었던 것으로 1996년 청사의 철거와 함께 건축 당시 사용되었던 만여 개 중 백여 개가 발굴되었다. 이 말뚝은 문서 및 수종 식별결과 잎갈나무(Larix gmelini var. principis-ruprechtii Pilger)로 확인되었으며 현재 남한에서는 축적량이 매우 적은 수종으로 청사 건립 당시 백두산 압록강변에서 벌채한 것으로 기록되어 있다. 발굴된 잎갈나무 말뚝에 대해서 만재율 분포와 강도 특성을 알아보기 위해 주사(scanning)에 의한 횡방향 만재율 분포와 압축, 전단, 휨, 인장 시험을 행하여 그 강도 성능을 검토하였다. 만재율은 수로부터 수피 방향으로 연륜의 증가에 따라 증가하다가 약 25연륜 이후에는 40% 정도로 안정적인 경향을 나타냈다. 그러나 현미경에 의한 관찰에서는 심재부, 심변재 경계부, 변재부로 수령이 증가되면서 만재율은 감소하였다. 종압축강도는 높게 나타났으나 휨강도는 오히려 다소 낮게 나타나 고부재의 경우처럼 열화, 손상 등에 의한 강도적 감소는 압축형 시험보다 인장형 시험에서 영향을 크게 받는 것으로 밝혀졌다. 전단강도와 인장강도에 있어서는 접선단면 시험편의 변이계수가 높게 나타나 안정적인 강도 성능 비교를 위해서는 방사단면 시험편에 의한 강도 값이 채택되어야 할 것으로 검토되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.31-39
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• 2004

국내에서는 저소음, 저진동 말뚝공법으로 매입말뚝공법이 매우 활발하게 사용되고 있으나 설계시 마찰지지력을 과소하게 산정하는 경향이 있으며 시멘트풀의 배합비 및 품질관리에 대한 기준이 정립되지 않은 문제점이 있다. 본 연구에서는 시멘트풀에 대해 다양한 조건별로 시험을 실시하여 강도특성을 분석하였다. 시험결과 표준배합비(w/c=83%)의 시멘트풀의 압축강도는 최고 $156.0kgf/cm^2$를 나타내었고 w/c가 낮을수록, 재령이 길수록 압축강도가 커지는 경향을 나타내었고 토사의 혼입률이 높을수록 강도가 감소하여 일정량 이상이 혼입되면 제역할을 하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 매입말뚝의 마찰특성을 분석하고 적합한 설계방안을 도출하기 위하여 시멘트풀의 경화 전후에 188회 동재하시험 결과를 분석하였다. 분석결과 극한단위 마찰력은 평균 $9.1kgf/cm^2$을 나타내어 매입말뚝의 통상적인 설계기준을 상회하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.61-75
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• 2007

우리나라에서는 암반 및 자갈층과 같은 단단한 층 내에 깊은 기초를 매입하는 것이 일반적이다. 그러나 Chaophraya(Bangkok)와 Mississippi강 삼각주에서 실시되고 있는 것과 같이, 대심도 낙동강 삼각주 퇴적토에서도 말뚝의 지지층으로써 중간 깊이에 위치하는 모래 및 모래질 자갈층을 고려할 필요가 있다. 이 연구는 이 지역에서 PHC 말뚝을 요구하는 깊이까지 항타할 때, 말뚝의 지지력을 위한 적절한 평가법을 찾고자 하였다. 지반조사는 두 현장의 5개소에서 실시되었다. 말뚝의 지지력은 지반조사 결과를 이용하고 CPT에 근거한 평가법과 여러 다른 해석법을 적용하여 계산되었으며, 상호 비교가 이루어 졌다. 항타된 5개의 말뚝에 대해 매입된 전 깊이에 걸쳐 잘 알려진 PDA시험이 체계적으로 수행되었다. 여러 평가법에 의하여 계산된 지지력은 PDA 및 정재하 시험결과와 함께 비교되었다. 그 결과, 주면마찰력은 set-up 효과에 따라 지배적으로 영향을 받으며, 장시간 경과 후에는 $\beta$법에 의한 결과와 좋은 일치를 보였다. 선단 지지력은 과소평가되는 PDA시험 보다는 정재하시험결과에 근거하여 적절한 평가법을 선정하였다. 최종적으로, CPT결과를 이용하여 이 지역에 적합한 지지력의 평가법을 도출하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.288-296
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• 2003

최근 말뚝기초 공법으로서 강관말뚝의 활용이 토목 및 건축 분야에서 증대됨에 따라 이종의 재질을 가진 강관 말뚝과 콘크리트 확대 기초의 연결방법에 대한 기술개발 및 실제거동 파악에 대한 관심이 매우 높아지고 있다. 연결부에 대한 국내 시방서는 두 가지(A, B-type) 연결방법을 제시하고 있지만 실제적으로는 B-type 방법이 주로 활용되고 있는 상황이다. 본 논문에서는 강관 말뚝의 B-type 연결방법의 구조거동을 파악하기 위하여 말뚝에 작용하는 대표적인 하중인 연직하중에 대하여 3종류와 수평 하중에 대하여 두 종류의 실험체에 대한 재하시험을 실시하였다. 또한 재하실험 결과값에 대한 비교 분석을 위하여 3차원 유한 요소해석을 수행하였다. 실험과 수치해석 결과를 비교 분석한 바 현재 강관 말뚝 연결부의 설계법으로 적용되고 있는 가상 철근 콘크리트 기둥의 거동을 확인하였다. 또한 콘크리트 확대기초에 작용하는 하중을 강관으로 전달하기 위하여 사용되는 미끌림 방지턱의 역할과 이러한 방지턱이 강관과 콘크리트의 합성거동에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구를 통하여 향후 합리적인 강관 말뚝 연결부에 대한 설계 방법 및 기준을 정립함에 있어 기초 연구자료와 강관 말뚝 연결부의 구조거동을 파악하기 위한 실험방법을 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.23-30
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• 1998

지진시 지진의 3가지 진동 성분이 나타난다. 즉 수평진동 성분, 지반의 연직 진동에 의해 발생된 상부 구조물과의 피드백의 의한 말뚝의 연지 진동, 그리고 연직 지반 진동에 의한 해수의 진동, 즉, 해진이 그것들이다 이들 진동들을 해양에 설치된 개단 강관 말뚝 주변에 유발된 간극수압의 크기와 관내토 폐색력에 영향을 미칠수 있다 지반과 말뚝의 진동은 유사 지진 진동으로써 흙과 말뚝을 진동시켜서 모델링할 수 있지만 연직 지반 거동에 의해 유발된 해진 진동은 해저면에 정현파 형상의 동수압을 가해주어 모델링할 수 있다 이 연구에서는 유사화된 지진과 해진시 압력토조에 설치된 개단강관말뚝에 유발된 간극수압의 발생양상과 이에 따라 관내토 폐색력의 저감원인을 관찰하였다 연직 지진 진동시 관내토 상단에서는 관내토 하단에서와 비슷한 크기의 간극수압이 발생하였으므로 관내토에서는 상향의 침토가 유발되지 않았으며수평지진 진동시 관내토에서는 상향의 침트를 유발시켜 관내토 폐쇄력을 20%정도 저감시켰다. 해진시 수심이 220m 이상의 심해에 설치된 개단 강과 말뚝의 경우 관내토 하부 지반과 관대토 상단과의 매우 큰 동수경사로 인하여 관내토 내에 상향의 침투가 발생하여 관내토의 폐색을 파괴시켰다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.29-40
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• 2004

현장타설말뚝의 지지력에 영향을 미치는 요소로는 말뚝의 길이 및 형상, 주면부 거칠기, 지반 및 말뚝의 탄성계수, 지반의 강도, 구속응력 등이 있으나 기존의 국내ㆍ외 설계기준에서는 이들을 모두 고려한 설계방법이 제시되지 않았다. 또한, 지반을 토사와 암반으로만 분류하여 중간특성을 가진 지반(IGM, Intermediate Geomaterials)에 대한 설계기준이 없어서 지지력 예측값이 다양하게 나타났다. 본 연구에서는 현장타설말뚝의 지지력에 관하여 하중전이 시험 결과를 이용해 기존 및 IGM 이론의 적용성을 비교 평가하였다. 연구 결과 기존의 주요 지지력 산정방법들은 실측치와 비교한 결과 지지력을 과소 평가하고 있었으며, IGM 이론의 경우 지지력 예측결과가 실측치와 잘 일치하고 있음을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.27-36
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• 2017

자갈다짐말뚝(Gravel Compaction Pile) 공법은 연약지반 개량공법 중의 하나로 육상 및 해상에서 연약 지반을 개량하기 위해 많이 사용되어 왔다. 자갈다짐말뚝으로 보강된 지반의 극한 지지력은 자갈다짐말뚝 및 지반의 강도, 치환율, 시공조건 등에 영향을 받으며 이를 예측하기 위한 다양한 예측식이 제안되었다. 하지만 기존 예측식을 활용한 극한지지력 예측은 오차율 및 변동성이 매우 크며, 실제 설계에 활용하기에는 부적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 자갈다짐말뚝으로 보강된 지반의 극한 지지력을 예측하기 위하여 현장 재하시험결과를 활용한 다중회귀분석을 수행하였으며, 단일잔류 교차검증에 따른 예측오차평가를 통하여 가장 효율적인 입력변수를 선정하고 이에 대한 극한 지지력 예측식을 제안하였다. 또한 선정된 입력변수를 활용하여 인공신경망 적용에 따른 극한 지지력 예측오차를 평가하고 이를 기존 예측식에 따른 결과와 비교 분석하였다.