• 한국지반공학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.33-45
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• 2022

본 논문에서는 연약지반개량을 위해 활용되고 있는 다짐말뚝공법 시공 시 발생하는 공극 막힘을 규명하고자 일련의 축소모형실험을 수행하였다. 다짐말뚝 타설 시 Air-jet에 의한 골재 압출 공정 과정에서 점토-골재 복합지반 사이에 상당한 압력이 재하 되어 소산되는 과정에서 공극 막힘이 심화되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 다짐말뚝이 시공된 연약지반을 1차원 점토-골재 복합지반으로 모사하고 양단경계에 시공 시 발생하는 압력 차이를 재하하는 실험시스템을 개발하였다. 개발된 실험시스템을 이용하여 다짐말뚝 시공 조건에서 발생하는 공극 막힘의 메커니즘을 규명하고자 하였다. 본 연구에서는 쇄석과 공극 막힘 현상을 개선하기 위해 제안된 입도조정골재에 대하여 압력재하실험을 수행하여 재료에 따른 공극 막힘을 비교하였다. 실험 결과, 압력 조건에 따른 쇄석과 입도조정골재의 점토 혼입 메커니즘을 관찰하고, 점토-골재 복합지반으로의 유입과 유출 유량의 측정을 통하여 통수능을 비교·분석하였다. 다짐말뚝의 시공 조건에서는 일반적인 공극 막힘 형태인 Blinding과 Blocking현상이 관측되었고, 이에 더하여 Infiltrating현상이 새롭게 발견되었다. 또한, 쇄석은 Blinding, Blocking과 Infiltrating 현상이 모두 관찰되었으나, 입도조정골재는 Blinding현상만이 관측되어, 공극 막힘이 거의 발생하지 않아, 쇄석에 비하여 배수성능이 우수하게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.51-59
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• 2010

본 연구는 준설 매립된 느슨한 상태의 실트질 사질토층이 얕게 분포해 있는 지역에 건물 조성 및 건축물 시공을 위한 기초설계사례에 관한 연구로, 연구 대상지는 군산, 인천지역의 준설 매립지로 심도 E.L(-)10m 전후에 느슨한 실트질 사질토층이 분포해 있으며, 하부 말뚝기초의 지지층은 E.L(-)20m 전후로 출현하고 있어 얕은 기초공법 적용 시 기초지반 보강을 위한 지반개량이 필요한 지역이다. 따라서 이에 적용 가능한 기초처리 공법들을 비교 검토한 결과 구역별 설계하중 조건을 고려하는 동다짐 공법이 가장 적합한 공법으로 선정되었다. 본 연구에서는 이를 검증하기 위한 방법으로 현장시험시공을 통해 시공결과에 대한 확인시추조사 및 평판재하시험 등을 실시하여 지반개량효과를 분석하였으며, 동다짐 공법에 의해 지지력에 대한 안정성이 확보됨을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.35-40
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• 2009

본 논문에서는 순환골재 다공질 콘크리트말뚝(RAPP : Recycled-Aggregate Porous Concrete Pile)에 의한 압밀촉진효과를 파악하기 위하여 일련의 실내모형실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 실험 결과를 동일한 조건에서 수행한 모래다짐말뚝과 쇄석다짐말뚝에 대한 기존의 실험결과(유승경, 2009)와 비교하여 RAPP로 개량된 복합지반의 시간에 따른 침하량의 변화 특성과 압밀시간에 대하여 비교, 분석하였다. 또한 일련의 수치해석을 수행하여 실내모형실험 결과를 평가하였다. 분석 결과로부터 RAPP에 의한 일차압밀과 이차압밀에 대한 침하저감효과가 타 공법에 비해 탁월함을 알 수 있었으며 압밀 종료시간도 상대적으로 빠르게 나타나 RAPP에 의한 압밀촉진효과가 우수함을 입증할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권11호
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• pp.93-101
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• 2012

모래다짐말뚝(SCP)는 연약지반 내에 다짐에 의해 형성된 모래말뚝을 조성하여 지반 개량효과를 극대화하는 공법이다. 점성토 지반에서는 압밀촉진 및 배수 효과, 느슨한 모래지반에서는 다짐 등을 통해 액상화 대책공법으로 주로 사용되고 있다. SCP의 설계에 있어 강성이 큰 SCP 본체 부분도 함께 고려하지 않으면 과도하게 안전을 고려한 설계가 되며 시공비용이 늘어나 경제적으로도 불리할 가능성이 매우 높다. SCP 타설에 의한 지반 내의 응력상태의 변화나 다짐 메커니즘에 대해서는 지금까지의 연구 결과에 의해 어느 정도 구명되었으나, SCP와 원지반을 복합지반으로 고려한 연구는 사례가 적어 충분히 설명될 만큼 연구 성과를 얻지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 SCP 개량지반을 SCP와 원지반으로 구성된 복합지반으로 취급하였으며, SCP 타설에 의한 응력상태나 밀도변화를 모사한 요소시험(CID test)을 수행하여 SCP 시공에 따른 원지반의 응력상태의 변화를 $K_0$와 SCP 치환율의 관계를 통해 고찰하였다. 동시에 반복삼축압축 시험장치를 이용하여 SCP의 시공과정을 실내에서 재현할 수 있는지에 대해도 검토하였다. 시험결과 SCP 시공 초기 원지반의 응력상태의 변화가 가장 크게 발생하고 있으며, 특정 시점 이후에는 SCP 시공을 위한 진동이 지반의 응력특성 변화에 큰 영향을 미치지 못하고 있었다. 또한 SCP에 의한 원지반의 거동을 실내에서 재현하기 위해서는 케이싱 진동에 해당하는 반복재하를 실시하는 것이 반드시 필요하다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.281-290
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• 2003

굴패각을 대규모로 처리할 수 있는 방법인 건설재료로서 재활용하기 위해 패각원형을 1차파쇄한 상태에서의 굴패각의 파쇄특성과 지반공학적 특성을 고찰하였다. 파쇄된 굴패각의 조립률과 상대밀도에 따른 투수특성과 구속압축특성 그리고 전단특성을 정량적으로 검토하였다. 파쇄 굴패각은 일반 모래에 비해 경량이며 투수특성과 전단특성이 모래와. 유사하며, 파쇄 가능성은 크지만 실제적인 파쇄는 크지 않은 것으로 나타났다. 본 연구에서의 실험결과, 파쇄 굴패각의 파쇄정도에 따른 지반공학적 특성의 정량적인 파악이 가능하며, 모래다짐말뚝공법의 모래 대체재로서 매우 유용하다고 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.19-26
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• 2009

짧은 쇄석다짐말뚝 공법(RAP)은 깊은 기초와 얕은 기초의 중간개념으로 1989년 미국에서 시작하여 세계적으로 활용성을 넓혀가고 있다. 국내의 경우, 체계적인 조사 및 연구가 이루어지지 않아 실제 현장에 적용하기 위한 설계시방이나 지지력 산정방법 등의 확보가 시급한 실정이다. 본 연구는 RAP공법의 구조물 기초로서의 배치형태에 따른 지지력 측정을 통해 사용성 확보를 위한 기초연구로써, 지지력 측면에서 최적의 배치에 대한 적용방안을 검증하기 위해서 이루어졌다. RAP공법이 적용된 지반의 지지력을 실내모형토조시험을 통하여 검토하였다. 연구방법은 사질토로 조성된 모형지반에 RAP의 배치형태별(정방형, 육각형, 십자형, 마름모형), 직경별(20mm, 30mm, 40mm)로 변위제어시험을 수행하여 RAP의 지지력을 검토하였다. 실험결과, 중심간 간격이 좁아짐에 따라 인접한 말뚝에 의한 구속효과 및 변형억제 등의 상호작용 효과가 증대되어 지지력이 증가하였으며, 직경이 커질수록 강성이 커져서 지지력이 증가하였다. 또한, 말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 주변지반이 조밀해지면서 침하량도 감소하였다. 향후 다양한 현장계측자료의 축적을 통한 지속적인 검증작업과 침하량 및 지지력 측면에서 RAP의 최적 배치형태에 대한 연구가 요망된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.75-84
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• 2008

순환골재를 이용한 다공질 콘크리트 말뚝(RAPP, Recycle aggregate porous concrete pile) 공법은 연약지반에서 원지반과 다져진 다공질 콘크리트 말뚝이 복합지반을 이루어 연약지반을 개량하는 공법이다. 본 연구에서는 순환골재를 이용한 다공질 콘크리트 말뚝의 강도정수 및 응력-변형을 관계를 조사하기 위하여 현장조건을 재현하여 재성형한 순환골재 다공질 콘크리트 말뚝(RAPP)-점토 혼합토에 대하여 삼축압축시험을 하였다. 삼축압축시험의 공시체는 치환율 15, 35, 60, 100%로 조성, 복합지반의 전단거동 특성을 규명하였다. 또한 현재 연약지반 개량공법 중 모래다짐말뚝(SCP, sand compaction pile)공법과의 비교를 위하여 모래-점토 혼합토의 시험도 실시하였다. 시험결과, RAPP-점토 혼합토의 경우, 내부마찰각은 $18{\sim}34$도의 범위를 나타났으며, 점착력의 경우는 $557.0kPa{\sim}588.0kPa$의 범위를 나타났다. 하지만 모래-점토 혼합토의 강도정수값은 내부마찰각은 $26{\sim}35$도의 범위를 나타났으며, 점착력은 치환율별로 $4.0{\sim}18.0kPa$의 범위로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.41-48
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• 2004

이 연구에서는 아직 국내에서는 시공실적이 없는 쇄석다짐말뚝(Gravel Compaction pile)공법의 적용성을 판단하기 위하여 SCP와 GCP의 모형토조시험을 수행하였다. 즉, 원통형 압밀상자(지름 20cm, 높이 40cm)에 치환율 30, 40, 50, 60, 70%로 달리 조성하여 원심력 압밀시험기를 이용하여 압밀시킨 후, 재하시험을 통하여 두 공법의 지지력 특성을 비교 검토하였다. 또한 모형시험을 통해 얻어진 극한지지력을 기존에 제안된 SCP 및 GCP 시공지반의 극한지지력 산정식을 이용한 계산값과 비교하였다. 모형시험 결과 GCP 시공지반이 SCP 시공지반에 비해 지지력 측면에서 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제8권3호
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• pp.75-88
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• 1992

본 연구는 삼국시대로부터 각종 구조물을 축조할 때 구조물의 안정을 기하기 위하여 구조물별로 어떠한 기기공법을 사용하였는지 적적을 통하여 검토하였다. 조사결과 기원전후에 이미 각종 구조물의 형태와 지반조건을 감안하여 다양한 기초공법이 적용되어 왔음을 알 수 있다. 이들 고대 기초공법을 형식별로 분류하여 보면 하중이 큰 구조물에는 판축기기, 성곽 등 하중이 넓게 분포된 구조물에는 보토다짐 기초, 일반건축물에는 적심기초, 궁궐 등 특수건축물에는 장대석기초, 교량 등 습지에는 말뚝기초등이 사용되었다. 그리고 이러한 기초공법들이 오늘날의 관점에서 어떠한 의미를 갖는지에 대하여 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.19-30
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• 2023

연약지반 대책공법으로 적용되는 다짐모래말뚝과 같은 지중구조물은 주로 복합지반 설계법에 의해 침하 및 안정성을 분석한다. 복합지반 설계법의 기본원리는 아칭효과이며 말뚝의 보강효과는 응력분담비로 평가한다. 탄성적 특성을 갖는 그라우팅 말뚝을 지반보강공법으로 적용할 때 기존의 응력분담비 평가는 말뚝이 지표까지 설치되어 상재하중이 말뚝과 원지반에 같이 직접 재하되는 경우만을 고려해 왔다. 본 연구에서는 지반보강 말뚝의 설치를 지표까지 올리지 않고 지중 어느 위치에서 마감할 때에는 지금까지의 연구들에 의해 적용된 응력분담비 적용 방법이 달라져야 한다는 것을 보여주었다. 고강도 Jet grouting이 적용되었을 때 원지반에 대한 그라우팅 말뚝의 응력분담비(n)는 통상 30~50 범위의 값을 적용한다. 그러나 이는 지표까지 말뚝이 놓이는 경우이고 말뚝 상단의 위치가 지표로부터 멀리 깊게 위치될 경우 응력분담 효과가 급격히 저감되며 응력구(stress bulb) 경계가 되는 깊이부터는 정량적 값 1.5에 수렴했다.