• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.259-266
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• 2011

기초구조물의 신뢰성 있는 저항계수 산정을 위해서는 충분한 양의 재하시험 결과에 근거한 저항의 분포특성 분석이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 베이지안 이론에 근거하여 검증용 정재하시험 결과를 저항의 분포특성 분석에 반영할 수 있는 개선된 해석법을 제안하였고, 이를 통해 기 제안된 국내 타입강관말뚝의 저항계수를 갱신하였다. 측정 지지력이 확인된 정재하시험 결과를 이용하여 저항의 사전 분포특성을 산정하고, 검증용 정재하시험 결과를 우도정보로 고려하여 저항의 사후 분포특성을 평가하였다. 갱신된 저항의 사후 분포특성을 이용하여 일차신뢰도법에 의해 저항계수를 산정하였다. 총 5회의 검증용 재하시험 결과를 반영할 경우, 갱신된 저항계수는 목표신뢰도지수 2.33, 3.0에 대하여 각각 0.27-0.96, 0.19-0.68의 범위를 나타내었다. 본 연구에서 제시된 해석법을 통해 양질의 측정지지력 데이터가 부족하여 신뢰성 있는 저항계수를 산정하기 어려운 경우 현장 검증시험 결과를 반영한 저항계수의 보정이 가능함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.241-250
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• 2011

풍화암에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 예측에는 최근 미국 FHWA에서 제안된 IGM 설계법이 가장 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 IGM 이론을 적용하기 위하여 시험시공 현장에서 지반조사를 실시하고, 교란여부, 거칠기 상태를 측정한 결과, 점성, 비교란, 매끄러운 조건으로 지반을 분류하였으며, 일축압축강도($q_u$) 측정이 불가능한 화강풍화암 구간에서 정재하시험 및 하중전이시험과 N값을 이용하여 간편하게 $q_u$값을 예측할 수 있는 관계식을 제안하였다. 본 시험시공을 통한 연구결과 화강풍화암에서 IGM 이론을 적용하여 현장타설말뚝의 지지력 산정에 대한 설계방법을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.45-51
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• 2005

말뚝을 설계함에 있어 극한지지력을 산정하는 것만으로는 말뚝의 장기 거동에 있어서의 하중분포를 고려할 수 없으므로 재하시험시 변형률계나 응력계를 사용하여 말뚝의 하중 재하에 따른 주면저항(the shaft resistance)의 분포를 측정하고 있다. 그러나 대부분의 재하시험시 하중이 '0'일 때를 'zero time'으로 하여 계측기의 값을 읽는 'zero reading'을 가정함으로써 현장타설말뚝이나 항타말뚝의 시공시 발생된 잔류응력(the residual stress 또는 the residual load)을 무시하고 있다. 이러한 'zero reading'의 가정은 말뚝 시공시 발생하는 말뚝 하방향으로의 부주면마찰력인 잔류응력을 고려하지 않으므로 실제 말뚝주면의 하중분포와는 다른 결과를 보이게 된다. 본 연구에서는 현장에 시험시공된 현장타설말뚝에 대하여 정재하시험을 수행하였고, 말뚝 주면의 하중분포 측정시 변형률계를 사용하여 콘크리트 타설 직후부터 계측을 실시함으로써 말뚝 시공에 따른 잔류응력을 측정하였다. 그 결과, 잔류응력이 고려된 경우는 초기에 부의 응력상태를 보이나 하중이 재하됨에 따라 부주면마찰력이 극복되면서 양의 주면마찰력으로 전환됨을 알 수 있었으나, 'zero reading'의 경우는 양의 주면마찰력 만을 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.5-11
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• 2006

광안대교에 설치된 두개의 대구경 말뚝(TS-1과 TS-2)에 대하여 최대 2000톤의 하중을 재하하여 정재하시험을 수행하였다. 시험 말뚝 TS-1의 경우는 연암에 근입되었고 시험 말뚝TS-2의 경우는 풍화암에 근입되었다. 재하시험 결과에 의하면, 지지층과 상관없이 시험말뚝 TS-1과 TS-2 양쪽 경우다 대부분의 하중이 풍화암에 의해 지지되었다. 추가적으로 펜타곤3D와 ROCKET 프로그램으로 수치해석을 수행하였다. 본 연구에 의하면 풍화암이 깊게 발달되어 말뚝 시공상 어려움이 있을 경우, 풍화암도 대안의 지지층으로 고려되어질 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.45-54
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• 1999

지진의 연직성분에 의해 유발된 해진시 단일개단말뚝의 거동에 관한 이전의 연구들에서 단일개단말뚝의 지지력은 완전히 감소되었으며 관내토의 폐색도 완전히 파괴된 것으로 밝혀졌다 그러나 개단말뚝이더라도 말뚝의 관입길이가 길 경우 해진에 대하여 말뚝이 안정성을 유지할수 있고 개단강관말뚝일 경우에는 비교적 관입깊이가 짧을 경우에도 해진에 대하여 안정성을 유지할 수있을 것으로 예상된었다 본 연구에서는 초세립질 포화모래지반을 담고 잇는 소형압력토조에 단일개단말뚝 2개 또는 4개의 개단무리말뚝을 관입길이 7-40m로 모델링하여 관입시켰으며 각각의 말뚝에 대하여 압축정재하시험을 실시한후 극한지지력의 약 95%의 압축하중을 재하시킨 상태에서 해진의 진동을 작용시키면서 지지력의 감소를 확인하였고 해진 작용후의 각각의 말뚝에 대하여 압축정재하시험을 실시하였다. 해진시 천해에 설치된 단일개단말뚝과 군말뚝의 지지력은 감소되지 않았다 그러나 심해에 설치된 말뚝의 안정성은 말뚝의 지중관입 깊이에 좌우되었다 즉 27m이상 관입된 단일개단말뚝의 지지력은 안정하였으며 13m이상 관입된 2개 및 4개 군말뚝은 안정하였다 그런 7m 관입된 2개 군말뚝은 파괴되었으며 7m 관입된 4개 군말뚝의 지지력은 15%만큰 저감되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.23-36
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• 2007

대구경 현장타설말뚝에 대한 정재하시험의 한계를 극복하기 위하여 양방향 저압 말뚝재하시험이 개발되어 사용되어오고 있으나 이 방법 또한 근원적으로 해결되지 않은 문제점을 내포하고 있다. 즉, 양방향 저압 말뚝재하시험은 대용량 실린더의 배치곤란 및 시험 종료 후 실린더의 미복원에 따른 장치 내 빈 공간잔류 등의 문제점을 내포하고 있다. 본 연구에서는 양방향 복동식 고유압 말뚝재하시험(BDH PLT ; Bi-directional High Pressure Pile Load Test)을 개발하였으며 실제 현장에서 시행된 사례를 분석하여 양방향 복동식 고유압 말뚝재하시험에 대한 적용성을 확보하였다. 현재 양방향 말뚝재하시험 규정이 제정 중에 있으며, 시험종류, 재하용량, 복동식 잭 사용 필요성, 사용말뚝에 적용 시 주의점 등의 주요개념이 포함될 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권9호
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• pp.5-16
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• 2016

풍화암에 근입된 매입말뚝의 선단지지력을 증대시키기 위해 파일 선단에 짧은 길이의 강관을 부착한 새로운 PHC파일이 개발되었다. 본 연구에서는 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력 특성을 정량적으로 파악하기 위하여 지반조건이 다른 7개 현장에 새로 개발된 매입말뚝을 시공하고 정재하 및 동재하시험을 수행하였다. 그리고 정재하 시험에서 얻어진 결과에 근거해서 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력을 산정하기 위한 경험식을 제안하였다. 현장에서 측정된 선단지지력과 지지력 산정식으로부터 계산된 선단지지력을 비교한 결과 기존 지지력 산정식은 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력을 상당히 과소평가하는 반면 제안된 경험식은 새로운 PHC파일로 시공된 매입말뚝의 선단지지력을 안전측에서 산정하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.43-58
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• 2018

본 연구에서는 매입말뚝 주면부의 하중전이 거동을 확인하기 위하여 14본의 강관매입말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였다. 정재하시험을 통하여 하중-침하 곡선 및 축하중 분포를 계측하였으며, 그 결과 말뚝-지반 사이에서 발생되는 주면마찰력을 정량화 하였다. 이를 토대로 강관매입말뚝의 일반적인 하중전이곡선 형태를 도출하였다. 본 연구 결과, 말뚝의 주면하중전이 거동은 연성과 취성파괴 두 가지 형태로 나타났다. 그 결과, 강관매입말뚝의 t-z 곡선을 쌍곡선(일수현상이 없는 경우)과 톱니 형태(일수현상이 있는 경우 또는 표준관입저항치, $N{\geq}50$인 풍화암 이상)로 각각 제안하였다. 그때의 최대주면마찰력은 쌍곡선의 경우 지반의 N치 또는 암반의 일축압축강도, 톱니 형태의 경우 주입된 시멘트풀에 의해 형성된 쏘일-시멘트층의 일축압축강도의 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.37-47
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• 2017

본 연구에서는 강관매입말뚝의 하중-침하 및 전단응력 전이 특성을 분석하기 위하여 시험시공 및 수치해석을 수행하였다. 동재하시험 및 정재하시험을 수행한 결과 EOID 및 Restrike 시험을 통해 평가된 말뚝의 설계지지력은 정재하시험에서 평가된 설계 지지력에 비해 각각 약 56~105% 및 65~121%의 범위를 보였으며, 말뚝재하시험 이전에 수행된 Class-A type 수치해석의 경우 38~142%의 범위를 보였다. 또한 Restrike 시험에서 평가된 설계지지력은 EOID 시험의 설계지지력에 비해 12~60% 증가된 것으로 평가되었다. EOID에서는 선단지지력이 크게 측정되는 데 비해, Restrike 시험에서는 주면마찰력이 크게 측정되었는데 Restrike 시험의 타격에너지가 충분하지 않은 경우 말뚝의 선단지지력이 과소평가될 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석에 의하면 동재하시험을 통해 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위해서는 주면지지력은 Restrike 시험 결과를, 선단지지력은 EOID 시험 결과를 적용하는 것이 합리적인 것을 알 수 있었다. 정재하시험 실측값과 수치해석으로부터 예측된 하중-침하 관계는 탄성범위까지는 어느 정도 유사하지만 항복이 발생한 이후의 거동은 크게 벗어났다. 즉 실측값은 항복 이후 경화현상이 거의 없이 마치 탄성-완전소성(elastic-perfectly plastic) 재료와 유사하게 파괴에 도달되는 반면에, 수치해석에서는 변형경화(strain hardening)과정을 거치면서 파괴에 점진적으로 도달되는 경향을 보였다. 말뚝의 하중-침하 특성은 지반의 강성에 영향을 받으며, 축력분포는 지반의 전단 강도상수에 영향을 받는 것으로 나타났다.