• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.73-84
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• 2003

본 연구에서는 검증시험결과를 활용한 말뚝기초의 경제적인 설계절차를 제안하였다. 그리고 비경제적인 말뚝기초의 설계관행을 해소하기 위하여 6개 사례를 선정하여 설계를 목적으로 한 말뚝 정재하시험 (즉, 검증시험)을 수행하고, 검증시험 결과를 활용하여 건설비용 절감효과를 분석하였다. 말뚝기초 건설비용 절감효과는, 말뚝의 하중지지능력을 확인할 수 있는 소구경 말뚝에서는 34 - 47 %로 나타났으며, 말뚝의 최대하중지지능력 확인이 곤란한 대구경 말뚝에서는 0 - 55 %로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.21-30
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• 2019

복합말뚝(Composite Pile)이란, 수평력이 크게 작용하는 구간에는 강관말뚝, 작게 작용하는 구간에는 PHC말뚝을 특수한 연결 장치로 결합한 말뚝으로서 토목 구조물의 기초 재료로써 상용화되는 추세에 있다. 이러한 복합말뚝의 핵심은 강관말뚝과 PHC말뚝을 연결하는 연결 장치의 안정성과, 이음 위치를 산정하는 설계기준이라고 할 수 있는데 국내에서는 복합말뚝 이음부 위치에 대한 정확한 시방규정이 없어서, LH 설계처(한국토지주택공사, 2009)에서는 도로설계요령 제3권(한국도로공사, 2001)을 참고하여 작성한 "복합말뚝 설계적용 및 설계도서 표기 방안 검토"를 복합말뚝 설계의 기준으로 사용해 오고 있지만 복합말뚝의 단면변화라고 볼 수 없어 적용에 한계성을 가지고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 복합말뚝의 단면 변화부(강관말뚝과 PHC말뚝의 이음부) 위치에 대한 설계기준을 제안하고 이에 대한 안정성 및 경제성을 검토하고자 실험적인 방법과 해석적인 방법을 이용하여 연결장치에 대한 안정성을 검증하였으며, 국내 교량공사 교대 79개소에 시공된 복합말뚝 설계자료를 분석하여 말뚝 본체 및 이음부에 작용하는 응력, 휨모멘트, 변위 등의 경향성을 파악하였고, 개선식이 적용된 재설계 과정을 통해 이음부에서 발생한 응력들이 연결장치와 PHC말뚝의 허용응력 수치 내로 발생하는 것을 확인하였다. 결론적으로 사례분석을 통한 복합말뚝 이음위치의 설계 제안식은 복합말뚝을 설계함에 있어서 안정성과 경제성을 모두 고려한 개선된 설계기법임을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.123-131
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• 2005

우리나라에서는 최근 해안 매립지역에서의 건설공사가 증가하고 있는 추세이다. 이러한 경우 말뚝기초에서는 부마찰력과 관련된 안정성 평가가 중요한 설계요소가 된다. 그럼에도 불구하고 말뚝의 부마찰력 문제는 많은 지반 기술자들에게 충분한 이해가 부족한 실정이다. 그 이유는 부마찰력이 말뚝의 침하와 관련된 문제임에도 불구하고 대부분의 설계기준들은 안전율에 의한 말뚝의 지지력 산정에만 초점을 맞추고 있기 때문이라고 생각된다. LRFD 설계법은 말뚝의 지지력과 관련된 극한한계상태해석 외에 침하량과 관련된 사용성해석을 고려하므로 전통적인 국내 설계기준을 보완하는 방법이 될 수 있다. 본 논문에서는 부마찰력이 작용하는 말뚝에서 LRFD 설계기법을 적용하는 방법에 대해 논의하고 이를 전통적인 설계기법과 비교하여 보았다. 또한, 말뚝 재하시험을 통한 실제 사례분석을 통하여 각 설계기법의 적용성을 비교분석 하였다. 이러한 분석을 통해 부마찰력이 작용하는 말뚝의 안정성 분석 시 접하는 문제를 해결하기 위해 몇 가지 대안을 제시하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권10호
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• pp.39-46
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• 2019

상부구조물을 지지하는 무리말뚝의 내진설계 시 지반-구조물의 상호작용이 고려되어야 한다. 무리말뚝 설계 시 지반과 구조물의 비선형 관계는 p-y 곡선이 많이 사용되고 있으며 지진과 같은 동적하중조건에서 지반-구조물의 상호작용이 고려된 동적 p-y 곡선을 무리말뚝의 내진설계에 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 이와 같은 연구는 말뚝 캡에 의한 지지효과 및 상부구조물의 관성거동에 의한 상호작용은 고려되지 않았다. 이에 본 연구에서는 사질토 지반에 근입된 상부구조물을 지지하는 무리말뚝에서 말뚝 캡의 변화가 무리말뚝에 미치는 영향을 확인하기 위해 말뚝의 배열 및 중심 간격은 고정하고 말뚝 캡 측면과 말뚝 중심 간격을 변화시켜 진동대 모형실험을 수행하였다. 그 결과 무리말뚝에서 말뚝 캡 측면과 말뚝 중심 간격의 변화가 말뚝의 동적 p-y 곡선 및 무리말뚝 효과에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.47-55
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• 2000

본 연구에서는, 유전자 알고리즘을 이용한 piled raft 기초의 최적설계 기법을 제시하였다. 최적설계에 사용한 목적함수는 구조물의 사용한계에 해당하는 부등침하량과 piled raft 기초의 시고비용 차원에서의 말뚝과 raft의 총 중량으로 하였다. 유전자 알고리즘은 다읜의 적자생존의 법칙을 따르는 자연진화 법칙을 바탕으로 한 최적화 기법이다. 본 연구에서는 piled raft 기초의 해석방법으로 Clancy(1993)가 제시한 "hybrid" 해석방법을 사용하였으며, 유전자 알고리즘기법은 Goldberg(1989)가 제시한 단순 유전자 알고리즘(SGA)을 적용하였다. 또한 유전자 알고리즘을 이용한 최적설계기법의 유효성을 평가하기 위해 설계예제 및 매개변수변화연구를 통해 piled raft 기초시스템의 중요 설계인자들에 대한 분석을 수행하였다. 매개변수변화연구로부터 말뚝의 길이와 raft의 두께가 증가할수록 piled raft 기초시스템의 전체 중량은 일정한 값에 점차적으로 수렴하였으며, 지반의 강정, raft의 두께 말뚝의 길이 및 강성이 증가할수록 말뚝의 최적위치는 raft의 중앙에 집중되는 경향으로 나타났다.경향으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.157-170
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• 1999

본 연구에서는 억지말뚝을 이용한 점성토지반 절토사면에 대한 새로운 설계법이 제안된다. 이 설계법에서는 사면의 기울기와 높이, 억지말뚝열의 수와 설치위치, 말뚝의 간격과 강성 등의 요소를 체계적으로 선택할 수 있게 되어 있다. 이 설계법은 줄말뚝을 포함한 사면의 안정해석법에 근거하여 확립될 수 있다 말뚝으로 사면을 안정시킬 수 있는 기본적인 개념은 줄말뚝이 산사태와 같은 측방변형지반속에 설치되어 있을 경우 말뚝사이의 지반이 지반아칭현상에 의하여 억지 될 수 있다는데 있다. 줄말뚝을 포함한 사면의 전체안정을 검토하기 위하여 말뚝안정해석과 사면안정해석이 동시에 실시되어야 한다. 제안된 설계법에 따라 설계된 점성토지반 절토사면에 계측기를 설치하여 말뚝 및 말뚝사이 지반의 거동을 면밀히 관찰하였다. 이를 통하여 점성토지반 절토사면에 설치된 억지말뚝의 사면안정효과를 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.285-294
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• 2000

계류돌핀의 강관말뚝식 하부구조에 대한 실용적 설계최적화 과정을 제시하고, 수치 예를 통하여 유용성을 평가하였다. 유한차원 최적설계 문제의 정식화에서, 말뚝들을 몇 개의 그룹으로 구분하여 이들의 기하학적 위상과 단면의 치수를 설계변수로 활용하였다. 설계목적함수는 말뚝의 총 중량이며, 설계제약조건은 응력과 근입 깊이, 설계변수의 상한과 하한 등이다. 설계변수의 연계와 고정을 통해 몇 가지의 실용적 설계 대안을 검토하였다. 최적화 프로그램으로는, 순차2차계획법(SQP)을 사용하고 또 쉽게 얻을 수 있는 PLBA 및 IMSL 라이브러리의 DNCONF서브루틴을 이용하였다. 수치예제의 돌핀은 20개의 강관말뚝으로 하부구조를 형성하며, 이중 4개는 연직말뚝이고 16개는 경사말뚝이다. 다양한 대안 설계에서 성공적으로 최적해를 얻었으며, 실용적인 최적 설계과정 임을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 말뚝기초위원회 워크샵
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• pp.1-34
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• 1999

본 원고는 말뚝기초의 설계에 사용되고 있는 현장 시험법의 특징과 연구결과를 요약정리 한 것이다. 현장토질시험법이 국내에서 본격적으로 사용되기 시작한 것은 1980년도 초반으로 추정하고 있다. 이후 많은 간척사업과 연약지반 개량을 실시하면서 여러 종류의 현장 시험법이 소개되었으며 이러한 기술 발전에 편승하여 말뚝기초 설계에도 현장토질시험법을 이용함으로서 신뢰성 있는 말뚝기초의 지지력산정을 산정코자 노력하고 있다. 본 원고에서는 지금까지 국내에서 주로 사용하고 있는 SPT, CPT, PMT 및 최근 사용실적이 높아지고 있는 DMT의 시험방법, 원리, 관련 토질정수, 말뚝기초 설계에 활용방법에 대하여 국내외 자료를 조사하여 정리하였다.

• 전산구조공학
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• 제3권3호
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• pp.48-52
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• 1990

최근 우리나라에서도 지진으로 인한 재해를 최소한으로 감소 또는 방지하기 위하여 일반 건축 구조물의 내진설계를 의무화 하도록 규정하고 있다. 그러나 지진하중에 대한 지반-말뚝-구조물 시스템의 내진해석과 설계는 아직도 완전하게 정립되지 못한 실정이며, 지금까지 우리나라에서 원자력발전소, 해양구조물 등과 같은 특수 구조물과 몇몇 고층건물을 제외한 대부분의 일반 건축물에 대한 말뚝의 설계도 지반의 동적특성을 제대롤 반영하지 않는 정적해석이 수행되고 있다. 그렇지만 정적하중과 지진하중의 하중특성은 근본적인 차이가 있으므로 이에 대한 설계를 추가하여야 한다. 따라서 본 고에서는 깊은 기초의 내진설계에 적용하기 위해 이제까지 연구발표된 여러가지 내진해석방법을 간략하게 소개하고 이를 비교, 검토함으로써 동적특성을 어느정도 반영하는 실용적인 설계법을 제시하고자 한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제5권3호
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• pp.29-38
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• 1989

도시내 지하굴착공사에 저진동, 저소음의 장점이 있어 많이 사용될 수 있는 주열식 흙막이벽편 말뚝의 설계법이 제안되며, 그 실용성이 설계례를 통하여 검토된다. 먼저 점성토지반 속에 설치된 주렬식 흙막이말뚝의 저항력 산정식이 굴착 저면을 기준으로 상부와 하부지반에 대하여 각카 제시 된다. 이 산정식의 특징은 지반특성과 말뚝의 설치간격을 합리적으로 고려할 수 있자는 점이다. 이 저항력 산정식을 활용하여 흙막이 말뚝의 안정해절법이 확립된다. 흙막이 말뚝의 설계는 말뚝의 안 정성과 지반의 안정성을 동시에 만족시키는 범위에서 책시되며, 지반의 안정성 검토시에는 굴착 저 부에서의 정토지반 융기현상에 대한 안전검토도 실시된다.