• 한국지반공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.47-63
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• 2015

본 연구에서는 풍화토에 근입된 현장타설말뚝을 대상으로 수평 반복하중에 대한 말뚝-지반의 상호거동을 파악하기 위하여 현장타설말뚝 재하시험 및 3차원 유한요소 해석을 수행하였다. 현장재하시험은 국내에 널리 분포하고 있는 풍화토 지반에 근입된 현장타설말뚝을 재하시험 대상으로 하였다. 반복하중의 방향을 달리하여 일방향과 양방향으로 반복하중을 재하 하였으며, 반복하중의 방향에 따른 시험말뚝의 수평변위 및 휨모멘트를 분석하였다. 또한, 지반 물성이 말뚝-지반의 상호거동에 미치는 영향과 반복하중의 횟수, 방향 등, 하중특성 인자들의 영향 정도를 살펴보기 위하여 3차원 유한요소 모델링 및 해석을 수행하였으며, 국내 외에서 수행된 현장재하시험의 사례들 및 기존에 제안된 경험적 반복하중 p-y 곡선 함수들과 비교 분석함으로서 3차원 유한요소 모델링의 타당성을 확인하였다. 3차원 유한요소해석 결과, 풍화토에 근입된 현장타설말뚝에 작용하는 반복하중의 방향성을 고려할 수 있는 쌍곡선 형태의 p-y 곡선 함수식을 제안하였다. 또한 쌍곡선 형태의 정적하중 p-y 곡선 함수식에 반복하중에 의한 지반반력계수와 지반의 극한저항력의 감소 효과를 동시에 고려할 수 있는 감소계수를 도출하여, 말뚝의 변위와 지반의 극한 저항력의 관계를 하나의 함수식으로 표현하였다. 사질토에 근입된 말뚝의 반복하중 재하시험 사례들을 이용하여 결과를 비교 분석한 결과, 제안된 p-y 곡선 함수는 현장 실측치와 비교적 잘 일치하였으며, 기존의 경험적 반복하중 p-y 곡선 함수보다 말뚝-지반의 수평거동 특성을 더 적절히 예측함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집 깊은 기초의 연구와 실무(RESEARCH AND PRACTICE OF DEEP FOUNDATIONS)
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• pp.69-102
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• 1992

말뚝의 지지력 결정은 그 결과로 부터 설계내역이 결정되기 때문에 중요하다. 말뚝의 지지력 결정방법에는 수많은 방법들이 있지만 실무에는 극히 일부분만이 적용되고 있다. 최근 국내 실태조사에 의하면 SPT N 값을 기준으로 한 Meyaerhof공식이 거의 모든 설계에서 적용되고 있으며, 시공중에는 항타공식과 Eoh는 말뚝 재하시험도 실시되고 있다. 본 논문에서는 이들 3가지 방법들을 분석 비교하였다. 분석결과 말뚝재하시험 이외에는 그 신뢰도가 극히 불량하였다. 그리고 말뚝 재하시험 결과의 분석에 있어서, 선단지지력과 주면마찰력을 분리측정하지 않으면 결정적인 오차를 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 선단지지력과 주면마찰력의 분리측정에 의한 말뚝재하시험이 가장 신뢰도가 높은 말뚝지지력 결정방법으로 추천할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.37-46
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• 2001

무리말뚝의 하중지지능력에서 말뚝캡이 부담하는 비율을 파악하고 무리말뚝을 구성하는 개개 말뚝의 하중전이 특성을 알아보고자 재하시험을 수행하였다. 직경 92.5mm의 강관말뚝 24본(4개씩 6열)을 지표 아래 3m 깊이까지 근입 시컥 풍화암 상단에 말뚝선단이 위치하도록 하였다. 최대하중 320t을 지표면에 접촉되어 있는 $1.5\times2.3m$ 크기의 말뚝캡에 재하하였다. 최대 시험하중인 320t에서는 말뚝캡이 전체하중의 약 22%에 해당하는 하중을 분담하였다. 무리 말뚝 재하시험시 말뚝의 평균 극한지지력은 16.4t이며, 이 값은 말뚝캡을 타설하기 전에 무리말뚝의 모서리에 위치한 말뚝에 대하여 수행한 단말쪽 재하시험으로부터 구한 극한지지력보다 상당히 크게 나타났다. 변위장중첩 효과로 인하여 무리말뚝 중앙에 위치한 말뚝은 작은 하중이 작용하여도 외곽부의 말뚝과 같은 침하량을 기록한 것으로 나타났다. 무리말뚝에서는 주면마찰력의 분담율이 전 하중단계에서 약 60%로 일정하나 단말뚝 시험에서는 하중이 증가함에 따라 주면마찰력의 분담율이 82%에서 65%로 감소하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.29-36
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• 2009

본 논문에서는 초고층 건축물이 풍화대지반에 위치하여 대구경 현장타설 말뚝기초로 지지되고 있는 사례를 분석하였다. 본 논문에서 제시한 말뚝기초의 설계 사례는 "예비설계-검증시험-예비설계의 보완"의 3단계를 거쳐 말뚝기초의 설계를 완성한 대표적인 사례로 볼 수 있으며, 검증시험으로 2회의 양방향 고유압 말뚝재하시험이 수행되었다. 이와 같은 설계절차를 준수할 경우 말뚝기초의 경제적인 설계를 수행할 수 있으며, 이를 통하여 말뚝기초 공사비의 대폭적인 절감을 이룰 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.117-126
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• 2004

최근 건축구조물이 대형화됨에 따라 현장타설말뚝을 이용한 Top-Down공법이 공기단축 및 경제성 등의 이유로 자주 채택되고 있다. Top-Down 기초로 시공되는 현장타설말뚝의 경우 설계하중이 크다는 이유로 인해 품질확인용 재하시험을 생략하는 경우가 대부분이며, 대규모 설계하중을 검증하기 위한 전통적인 재하시험 방법 또한 적용하기 곤란한 경우가 많다. Top-Down 공법에 있어 건축구조물의 대형화에 의한 현장타설말뚝의 사용하중이 증대됨에 따라 현장타설말뚝에 대한 품질확인은 점차 중요시되고 있으며, 이에 대한 대안으로서 축소모형말뚝을 이용한 시험방법의 적용이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 대구경 현장타설말뚝의 지지력 측정시 전통적인 재하시험 방법의 한계를 극복하기 위하여 축소모형말뚝을 이용하는 방안을 제시하였으며 특히, 시험결과의 해석을 위해 암반에 근입된 현장타설말뚝의 치수효과에 관한 분석 방법을 제안하고 평가해 보았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.63-73
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• 2011

반복수평하중을 받는 말뚝의 거동은 반복하중의 크기와 재하횟수 뿐만 아니라 반복하중의 재하방법(한방향 또는 양방향 재하)에도 영향을 받는다. 본 연구에서는 반복수평하중의 재하방법이 모래지반에 타입된 항타말뚝의 거동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 가압토조를 이용한 모형말뚝재하시험을 수행하였다. 실험결과에 따르면 반복수평하중을 한방향으로 받는 말뚝의 누적 영구수평변위는 최초 재하방향과 같은 방향으로 발생하지만, 반복하중을 양방향으로 받는 말뚝의 영구수평변위는 최초 재하방향과 반대 방향으로 발생하였다. 그리고 이와 같은 반복하중의 재하방법에 따른 말뚝 영구수평변위의 변화로 인해 한방향 반복재하는 말뚝의 반복극한수평지지력을 감소시키고 양방향 반복 재하는 말뚝의 반복극한수평지지력을 증가시켰으며, 수평하중의 반복재하횟수가 많아질수록 하중의 재하방법에 따른 말뚝의 반복극한수평지지력 차이는 더욱 확대되었다. 또한 반복수평하중의 재하방법에 따른 말뚝 주변지반의 다짐도 차이로 인해 수평하중이 반복재하되는 동안 말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트는 반복하중이 양방향보다 한방향으로 재하되는 경우에 더 크게 나타났다. 그러나 극한상태에서 말뚝에 발생한 최대 휨모멘트는 반복하중이 한방향보다 양방향으로 재하된 경우에 그리고 반복재하를 받은 경우보다 그렇지 않은 경우에 더 큰 것으로 조사되었다.

• 토지주택연구
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• 제7권4호
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• pp.281-289
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• 2016

압축 부재인 PHC 말뚝(직경 600mm)도 강선의 부착력을 높이면 83.6~91.6tonf의 극한 인장력에 대해 구조적으로 저항할 수 있는 것으로 실험결과 나타났다. 이러한 시험결과에 안전율을 고려하여 적절한 허용값을 제시하면 부상방지 앵커를 대체하거나 절감시킬 수 있는 것으로 기대되었다. 이를 위해서는 구조적 인장성능과 함께 실제 지반에 시공된 매입말뚝의 인발저항 거동이 규명되어야 한다. 본 연구에서는 현장에 시공된 실제 매입말뚝의 인발거동 특성을 파악하기 위하여 정적 인발재하시험을 실시하여 주면마찰력 산정식과 비교하였다. 또한, 간편하게 인발저항력을 평가하기 위하여 PDA를 이용한 동재하시험을 실시하여 정적 인발재하시험 결과와 비교하였다. 그 결과, 매입말뚝의 시멘트풀이 충분히 경화한 후인 15일 후에는 LH 주면마찰력 산정식의 마찰력과 정적인발재하시험결과가 잘 일치하였고 동재하시험에서 구한 마찰력과도 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.5-12
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• 1995

말뚝의 재하시험이 연직지지력을 추정하기 위한 다양한 정보를 제공한다 할지라도 시험 말뚝을 극한하중까지 도달하도록 충분히 재하시킨다는 것은 상당히 어려운 일이며, 이와 같이 파괴시까지 재하하지 못한 말뚝의 연직재하시험의 결과로부터 지지력을 추정하는데 있어서 많은 도해적 방법과 수학적 방법이 시도되었다. 파괴하중을 추정하기 위하여 Southwel 연 이론을 기초로 최대곡률을 이용한 해석적 방법이 필자 등에 의하여 발표된 바 있다. 여기서 파괴하중은 Crowther가 정의한 바와 같이 특정한 기준 을 초과하였을 때의 하중으로 정의하였다. 본 논문은 최대곡률 방법에 의한 허용하중을 결정하기 위하여 Davission의 방법 및 DIN 4014의 허용하중과 비교하여 최대곡률 방법의 안전율을 2.5로 제안하였다. 그 결과 파괴시까지 재하하지 못한 연직재하시험의 결과치로부터 말뚝의 연직지지력을 추정 하는데 있어서 최대곡률 방법에 의한 허용하중의 결정은 타당성이 있는 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.61-70
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• 2008

본 연구에서는 국내 4개 지역에서 시공된 총 10본의 대구경 암반 근입 현장타설말뚝의 양방향 말뚝 선단재하시험과 일반적인 말뚝두부 재하시험을 토대로 하중 재하방식에 따른 말뚝의 침하거동 및 하중전이 거동 특성을 분석하였다. 이로부터 양방향 재하하중을 받는 현장타설말뚝의 등가 말뚝 두부하중침하 거동을 고찰하곤 기존 등가 두부하중침하 곡선 산정방법과의 비교분석을 통하여 주면하중에 의해 추가적인 선단침하량의 영향정도를 분석하였다. 본 연구결과, 주면하중에 의해 발생되는 선단침하량을 고려한 하중전이해석(coupled load transfer analysis)을 통한 하중-침하량 예측값은 정재하 시험결과를 적절히 예측하는 것으로 나타났으나, 근사적 해석법을 통한 등가 하중-침하 곡선 및 일반적인 하중전이해식(uncoupled load transfer analysis)의 예측값은 정재하 시험결과에 비해 침하량을 과소 평가할 수 있음을 알 수 있었다. 하지만, 시험말뚝 근입부분의 암반층이 매우 단단할 경우 주면하중에 의한 선단침하량이 매우 작은 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제30권1호
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• pp.59-69
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• 2020

CPR 시험말뚝에 대해 인발재하시험을 실시하고, 하중-변위 곡선과 하중-침하량 곡선을 분석한 후 항복하중과 허용지지력을 산정하여 주면마찰력을 평가하였다. 하중-변위 곡선으로부터 분석된 CPR 시험말뚝의 결과에 의하면, CPR 시험말뚝의 직경이 큰 경우의 항복하중과 허용지지력이 작은 경우보다 약 1.4배 이상 크게 나타났다. 하중-침하량 곡선으로 부터 분석된 결과에 의하면, CPR 시험말뚝의 직경 D500의 허용지지력이 D400보다 약 1.2~2.1배 큰 것으로 나타났다. 하지만, Fuller 분석에 의해 산정된 허용지지력은 P-S 곡선과 log P - log S 곡선에 의해 산정된 허용지지력과 큰 차이를 보여, Fuller 분석에 의한 허용지지력 산정은 적절하지 않은 것으로 판단되었다.