• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.35-45
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• 2007

말뚝의 거동특성은 지반조건 뿐만 아니라 말뚝의 형상에 의해서도 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 비배토 테이퍼말뚝과 원통형말뚝의 연직거동과 지지력 특성을 조사하기 위해서 선단지지력과 주면마찰력을 분리해서 측정할 수 있는 모형말뚝과 가압토조를 이용해서 총 12회의 모형말뚝시험을 실시하였다. 시험결과 원통형말뚝의 주면 하중은 말뚝 직경의 4%에 해당하는 침하량에서 극한치에 도달하였다. 반면 테이퍼말뚝의 주면하중은 말뚝이 침하함에 따라 계속 증가하는 경향을 보였으며, 원통형말뚝의 주면하중보다 상당히 큰 것으로 나타났다. 그리고 조밀한 지반에서는 테이퍼말뚝의 전체지지력이 원통형말뚝보다 작은 반면 상대밀도가 보통인 지반에서는 테이퍼말뚝의 전체 지지력이 원통형말뚝보다 큰 것으로 나타났다. 테이퍼말뚝의 단위 극한선단지지력은 지반의 토압계수가 0.4보다 클 때 원통형말뚝보다 컸으며, 테이퍼말뚝의 단위 극한주면마찰력은 지반의 토압계수와는 무관하게 원통형말뚝보다 큰 것을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.29-41
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• 1999

본 논문에서는 연약한 점토층과 모래지반으로 이루어진 2층지반의 지지력을 구하기 위하여 비교적 간단한 강도정수평균법을 적용하였다. 강도정수평균법의 오차를 줄이기 위해, 강도정수평균을 취할 한계깊이를 정의하는 식을 유도하고, 수치해석(FLAC)을 이용하여 보정하였다. 그리고 그 결과를 무차원차트로 나타내었다. 본 논문에서 제안된 무차원차트를 이용하여 구한 2층지반의 지지력과 Satyanarayana ＆ Grag, Sreenivasulu, Meyerhof & Hnna 등이 제안한 기존의 연구결과와 비교 및 검토를 수행하였다, 강도정수평균법은 하부지반을 대표할 수 있는 물성을 구하고, 기초하부를 단층지반으로 가정한 후 기존의 지지력계수를 사용하게 된다. 본 논문에서 기존의 제안된 지지력계수 중에서 Vesic이 제안한 지지력계수를 사용하는 것이 수치해석에 근접하였고, 강도정수평균을 취할 한계깊이를 기초폭의 약 2배로 가정한 Satyanarayana & Grag의 방법과 기초 파괴시 형성되는 강체쐐기의 크기$[0.5B\; tan(45+\phi_1/2)]$로 가정한 Sreenivasulu방법은 과다한 지지력이 산정되는 결과를 보였다. 그리고 기초연단에서 수직면을 따라 수동파괴 상태가 형성되는 것으로 가정한 Heyerhof & Hanna의 결과와 본 연구에서 제안한 방법은 비교적 잘 일치하였다. 따라서, 제안된 무차원차트를 이용하여 연약한 점토층 위에 놓인 모래지반의 지지력을 근사적으로 예측할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1477-1482
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• 2015

기초의 근입비가 보상기초의 극한지지력과 침하량에 미치는 영향을 살펴보고자 수치해석을 수행하였다. 수치해석에 의한 극한지지력비는 이론식에 의한 극한지지력비보다 컸으며 전체적으로 극한지지력비가 근입비에 비례하는 결과를 보였으나 정사각형기초에 대한 수치해석결과만 극한지지력비가 근입비에 따라 급격하게 증가하는 양상을 보였다. 모래지반에 놓인 띠기초의 경우 근입비에 따른 극한지지력비는 수치해석과 Meyerhof 방법에 의한 경우가 비슷하였으며 대체로 근입비의 제곱에 가까운 값을 나타내었으며 점토지반에 놓인 띠기초의 경우 이론식에 의할 경우 극한지지력비는 근입비의 영향을 크게 받지 않았고 수치해석결과에 따르면 근입비를 약간 상회하는 값들을 보였다. 수치해석결과에 따르면 근입비에 따른 정사각형기초의 극한지지력비가 띠기초의 그것에 비하여 크게 계산되었다. 수치해석결과를 통해 볼 때 전체적으로 근입비가 1인 경우 침하량비는 0.4 정도의 값을 보이다가 근입비가 커짐에 따라 침하량비가 감소하는 양상을 보였으며 느슨한 모래의 경우 상대적으로 침하량비가 가장 작았다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.33-40
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• 2009

본 논문에서는 도로를 보강하는 토목섬유 중 지오셀을 이용하였을 때의 보강효과를 알아보기 위해서 실내시험과 현장시험을 실시하였다. 실내 시험은 실대형 직접전단시험기와 모형토조 직접전단시험기를 이용하여 수직응력에 따른 전단응력 곡선을 산정하고 이를 통해 지오셀이 점착력과 내부마찰각을 증가하는 효과를 볼 수 있었다. 실내시험의 결과값을 Terzaghi 공식과 Meyerhof의 공식을 이용하여 극한지지력값을 계산하고 현장시험에서 확인한 극한 지지력값과 비교하여 지오셀의 보강효과를 확인하였다. 분석결과, 직접전단시험을 통해 지오셀의 보강효과가 내부마찰각의 증가에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 셀의 개수가 커질수록 내부마찰각이 커짐을 확인하여 보강면적이 넓을수록 보강효과가 증가하는 것으로 나타났다. 지지력에 미치는 영향요소중 내부마찰각을 증가시키는 지오셀을 도로저부에 시공할 경우 내부마찰각의 증가로 지지력 또한 증가하는 것을 확인하였으며, 평판재하시험의 결과값을 통해 지오셀보강이 극한지지력값의 증가효과에 2배정도의 보강효과를 확인하였다. 수치해석을 통해 변형의 분포와 침하량을 확인한 결과, 침하량은 지오셀에 의해 줄어드는 결과를 보여 침하에 대한 보강효과를 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.51-58
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• 2002

우리나라에서 현장타설말뚝은 주로 암반에 관입되어 사용되고 있다. 타입말뚝 시공시 발생하는 진동과 소음의 문제를 해결할 수 있는 장점을 지니고 있어, 현장타설말뚝의 사용이 점점 증가하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 부산 광안대로와 수영 3호교 건설현장의 암반에 관입된 현장타설말뚝 2본에 대한 정재하시험 데이터와 기존에 제안되어진 여러 극한지지력 산정식을 비교.검토 하였으며, 이 과정에서 발견한 국내설계의 문제점을 제시하고 이를 보완하기 위한 방법을 제안하고자 하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.81-92
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• 2012

본 연구에서는 말뚝기초의 설계 및 시공과 관련하여 국내 103 개소 대형교량건설현장에 대한 실태를 조사 분석하였다. 그 결과, 지반조사 단계에서 지지층에 대한 심도확인과 조사위치 배치기준 적용이 미흡한 것으로 나타났다. 설계단계에서는 말뚝시험시공 없이 지지력을 산정하는 경우가 많았으며, 말뚝재하시험 시 재하용량 적용기준이 불명확하여 극한(또는 항복)지지력을 확인할 수 없었다. 재하시험을 수행하더라도 시험결과의 반영이 미흡하여 경제성을 검토하지 않는 등의 문제점이 나타났다. 말뚝기초 설계기준이 현장여건을 제대로 반영하지 못하여 과다설계가 될 경우 경제성을 기할 수 없다. 따라서, 말뚝기초의 지지력과 관련된 기존문헌을 고찰하고, 교량기초 설계 및 시공사례 분석을 통하여 시방서의 일부 내용을 개선하도록 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.17-24
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• 2019

본 연구는 지반 위 얕은 기초의 지지력에 대한 특성을 파악하기 위하여 지반 조건, 기초 크기, 기초 형상 등의 다양한 조건에 대하여 3차원 유한요소해석을 수행하여 기존의 지지력 이론과 비교 검토하였다. 유한요소해석 결과 극한지지력은 기초크기에 따라 지지력이 거듭제곱이나 로그 식으로 차츰 수렴하였고, 지반강도가 증가할수록 지지력 증가가 커지지 않는 직선적인 변화를 보였다. 기존 지지력 이론과 비교한 결과 순수모래는 지지력 비($q_{FEA}/q_{theory}$)가 Terzaghi식의 결과와 가장 유사하였다. 순수점토는 약 0.4~0.6, 일반토사는 0.3~1.3 정도로 산정되었고, 지반강도가 증가할수록 지지력 비가 감소하면서 1.0 이하로 나타났다. 기초 크기에 따른 지지력을 1.0m 기초의 지지력으로 정규화시킨 지지력 비($q_u/q_{u(1.0)}$)는 순수모래에서 ${\phi}=25^{\circ}$, $30^{\circ}$, $35^{\circ}$일 때 이론식의 35%, 15%, 5% 정도로 산정되었고, 순수점토는 크기 효과가 없었으며, 일반토사는 지반강도가 작은 경우에 순수모래의 이론식에 대해 약 10% 이하로 나타났다. 지반강도 증가에 따른 지지력 비는 내부마찰각의 영향이 큰 것으로 나타났다. 기초형상별 지지력 비에 따른 형상계수는 기초형상에 따라 다르게 나타났고, 원형기초는 1.5, 정사각형 기초는 1.3, 직사각형 기초와 연속 기초는 1.1~1.0의 형상계수를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.23-36
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• 2006

본 연구는 사질토 지반에 근입되어 있는 벽체의 극한지지력을 구하기 위해 새로운 근사적인 해석법의 전개과정에 대해 설명한다. 이러한 근사적인 형태의 해석기법은 상계 및 하계법으로 구성되어 있다. 상 하계법으로 계산된 값은 소성영역에서 구해진 2차원 실내벽체모형의 하중재하시험 및 유한요소해석 결과와 비교하였다. 비교 결과, 모형실험과 유한요소해석으로부터 구한 극한하중 값은 상계와 하계 사이에 모두 분포하는 것으로 나타났다. 이러한 비교에서 특이 할 사항은 하계법으로 구한 벽체의 극한하중이 모형실험 및 유한요소해석에서 구한 극한하중과 잘 일치되는 것을 보여 주었다. 그러나, 평면변형률 조건에서 기존의 경험적인 식에 의한 계산에서 얻어진 극한하중은 하계법의 극한하중에 훨씬 못 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.153-160
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• 2000

본 연구는 과제하중의 재하폭과 재하위치를 매개변수로 변화시켜 옹벽의 뒤채움재 상부 지표면에서 제한폭의 과재하중작용시 그의 활동거동에 관한 실험적, 수치적 해석적 연구이다. 중력 수준을 1g, 20g,40g로 변화시켜 수행한 원심모형실험을 통해 구한 기초의 극한지지력 및 하중-침하특성, 하중-옹벽수평변위특성에 관하여 조사연구 하였다. 또한, 옹벽의 활동으로 인한 지반파괴의 영향을 받기 시작하는기초의 재하위치를 추정하기 위하여 종래의 얕은 기초의 극한지지력 실험을 수행하여 이들 결과와 함께 비교하였다. 한편, 모형실험결과와 기존의 이론식을 수정보완한 해석 결과와 비교분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.51-59
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• 2003

지오셀 시스템의 사질토 지반에서의 보강효과를 규명하기 위하여 높이 대 폭비(H/W), 상대밀도, 재료의 강도, 복토의 두께를 다르게 하여 모형 재하시험을 수행하였다. 연구 결과 지오셀 시스템은 지오셀의 인장강도보다는 연결부의 강도가 작게 나타나 더 중요한 인자로 판단되었다. 모래의 상대밀도, 재료의 강도와 복토두께가 동일한 경우 모형 지오셀의 극한지지력은 높이 대 폭비(H/W)가 클수록 증가하는 경향을 나타내었으며 복토두께 변화에 따른 지지력비(BCR)는 낮은 상대밀도에서 더 크게 나타났다. 또한 모래의 상대밀도, 높이 대 폭비(H/W)와 복토두께가 동일한 경우 모형 지오셀의 재료의 인장강도가 커짐에 따라 극한지지력은 증가하였으며 인장강도의 영향은 조밀한 모래에서 더 두드러진 것으로 나타났다. 또한 복토층의 두께가 작을수록 지지력비는 큰 값을 나타내었다. 재료의 인장강도가 작은 특별한 경우에 Koerner공식의 적용은 주의가 필요할 것으로 사료된다.