• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.31-38
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• 2014

지오그리드 감쌈 쇄석말뚝 공법은 지오그리드의 인장구속효과로 인해 연약지반에 시공된 쇄석말뚝의 지지력을 증가시켜주는 공법이다. 본 연구에서는 토목섬유 감쌈 쇄석말뚝(GESC)공법의 설계에 적용할 수 있는 토목섬유 인장저항력과 극한지지력을 산정할 수 있는 합리적인 설계법을 제안하였다. 제안된 설계방법의 적적성을 평가하기 위해 부산 경전선 연약지반 시험시공 결과로부터 산출된 GESC의 극한지지력과 설계법에의해 산정된 극한지지력을 비교 검증하였다. 연구결과 GESC 설계법에 의해 산정된 지지력이 현장시험의 지지력 보다 크게 나타나는 것으로 검토되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.55-64
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• 2004

본 연구에서는 쇄석다짐말뚝의 합리적인 국내 적용을 위하여 쇄석다짐말뚝의 지지력에 가장 크게 영향을 미치는 주요 설계 파라미터에 대한 민감도 분석을 실시하고 단일 쇄석다짐말뚝의 주요 파괴 메커니즘인 Bulging과 General Shear Failure시에 대해 주요 파라미터가 지지력 예측에 미치는 영향을 분석하여, 향후 쇄석다짐말뚝의 설계를 위한 지반조사 및 시험시에 활용할 수 있도록 하였다. 또한 국내 현장에서 시행한 재하시험 결과를 이용하여 현재 주로 이용되고 있는 지지력 예측 이론들의 적용성을 평가하였다. 분석결과, Bulging 및 General Shear Failure시의 기존의 지지력 이론식으로 구한 극한지지력이 정재하시험의 실측치보다 과소평가하였으며, 원지반의 비배수전단강도, 쇄석다짐말뚝의 내부마찰각, 횡방향응력, 원지반이 받는 상재하중 등이 극한지지력에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, General Shear Failure시의 민감도 분석결과, 원지반의 비배수 전단강도, 쇄석다짐말뚝의 내부마찰각, 원지반이 받는 상재하중의 변화에 따른 지지력은 각 제안식 별로 크게 차이가 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권8호
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• pp.57-64
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• 2009

본 연구에서는 등가변형을 이용하며 테이퍼 말뚝의 지지력을 산정하는 방법을 제안하였다. 지반조건과 테이퍼각도를 고려하여 지지력을 산정하던 기존의 방법과 달리, 테이퍼말뚝의 지지력산정시 콘관입시험 결과를 활용하도록 하였다. 이때 테이퍼말뚝은 등가변형을 이용하여 형태를 단순화 시켰으며 이를 통해 실무에서 비교적 쉽게 지지력을 산정 할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 실내시험과 현장시험을 실시하였다. 실내모형시험 결과로부터 측정된 극한지지력과 본 연구에서 제안된 방법에 의한 예측값을 비교한 결과 표준편차는 $0.05{\sim}0.121$, COV는 $0.04{\sim}0.05$의 값을 보여 대체적으로 유사한 결과를 보였으며, 현장시험은 약 2.5%의 오차를 보여 측정값에 근접함을 알 수 있었다. 그 결과 제안된 지지력 산정법은 테이퍼말뚝의 지지력을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.15-26
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• 2006

말뚝의 지지력과 거동을 예측하기 위하여 다양한 연구들이 수행되었음에도 불구하고, 메커니즘에 대한 전반적인 이해가 아직까지 미흡한 실정이다. 이는 많은 인자들이 서로 복잡한 연관성을 맺으며 말뚝의 거동에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 지반조건과 말뚝조건 및 항타조건 등 과 관련된 많은 인자들 가운데 지지력에 중요한 영향을 미치는 인자들을 도출하기 어려우며, 또한 인자들 간의 복잡한 연관성을 지지력 공식에 적합하게 고려하기란 매우 어렵다. 본 연구에서는 항타말뚝들에 대한 동재하시험으로부터 선단 및 주면 지지력을 포함한 지지력을 예측하기 위하여 인공신경망이 적용되었다. 첫째로, 신경망 모델링에 근거한 민감도 분석를 통하여 지지력에 대한 각 영향인자들의 영향이 검토되었다. 둘째로, 지지력 예측을 위한 최적의 인공신경망 모델을 도출하기 위하여 인공신경망과 유전자 알고리즘으로 구성된 설계기법이 적용되었다. 이를 통해 토사지반에 관입된 항타말뚝의 지지력을 산정할 수 있는 최적의 인공신경망 모델을 제안하고자 하였다. 사용된 설계기법을 통하여 적합한 입력층 조합, 은닉층 노드수과 각 층 사이의 연결구조를 도출하였다. 도출된 인공신경망 모델을 적용함으로써 항타말뚝의 지지력을 간단하며 신뢰성 있게 예측할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.23-37
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• 2007

매입공법으로 시공되는 PHC 말뚝의 선단지지력 증진 방안으로서 선단에 선단확장판을 설치하여 선단 확장을 통해 선단지지력을 증가시키는 개념(일명 Ext-PHC 말뚝)이 개발되어 현장에 적용되고 있다. 본 연구에서는 Ext-PHC 말뚝의 선단지지력 증가 효과를 확인하고 현장 적용성 검토의 일환으로 직경 400mm 말뚝에 대한 현장재하시험을 실시하였으며 검증된 유한요소해석 모델을 이용하여 다양한 조건에 대한 매개변수 연구를 실시하였다. 현장재하시험 결과를 분석한 결과 Ext-PHC 말뚝의 선단지지력은 PHC 말뚝 대비 약 $40{\sim}50%$ 증가되는 것으로 나타났으며 다양한 변수에 대한 매개변수 결과에서는 선단 지지층의 역학적 특성과 말뚝 길이에 따라 일반 PHC 대비 선단지지력 증가비는 $1.2{\sim}1.4$ 정도를 보이는 것으로 분석되었다. 이러한 연구결과에 근거할 때 본 연구에서 고려한 시공조건에 있어 Ext-PHC 말뚝을 적용함으로써 일반 PHC 말뚝의 선단지지력 증진 효과를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.39-47
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• 2004

모래다짐말뚝(sand compaction pile)공법은 연약지반에 모래말뚝을 다져 시공하는 지반개량공법으로 최근 우리나라에서 많이 사용되고 있다. 모래다짐말뚝이 시공된 지반의 지지력을 산정하는 공식은 여러 개가 있으나 대부분 모래다 짐말뚝의 치환율은 고려하지 않고 있다. 이 연구에서는 20, 30% 및 40%의 치환율로 복합지반을 무리형태로 조성하여 원심력 압밀시험기를 이용하여 압밀시킨 후, 재하시험을 실시하여 모래다짐말뚝이 시공된 지반의 지지력 특성을 파악하는 모형시험을 수행하였다. 또한, 치환율을 고려한 복합지반의 지지력을 구하기 위해서 치환율에 따라 가중평균하여 지지력을 구할 수 있는 식을 제시하였으며 그에 대한 적용성을 검토하기 위해서 시험결과와 제안 식에 의한 복합지반의 지지력을 비교 검토하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.99-106
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• 2005

본 연구에서는 케이싱을 영구부재로 사용함으로써 기존의 현장타설말뚝과 비교하여 시공 성,품질균일성,경제성, 내구성 등을 검토한다. 연구결과 케이싱을 영구부재로 사용하는 경우, 케이싱의 재사용을 위한 인발작업이 불필요하게 되고,말뚝길이전체에 대하여 케이싱을 사용한다면 R.C.D공법에 서 적용하는 슬러리공벽보호공정이 불필요하므로 시공성이 향상되는 것으로 판단된다. 케이싱을 영구부 재로 사용하는 현장타설말뚝의 지지력은 일반 깊은 기초의 지지력을 산정하는 방법과 동일하게 구해질 수 있다. 대구경의 영구케이싱이 있는 현장타설말뚝을 시공한다면 공내에 간단한 장비와 인력을 투입해서 선단부를 그라우팅방법 등으로 강화시킴으로써 선단지지력을 효과적으로 증대시킬 수 있을 것이다. 또한 케이싱 내부로부터 미리제작한 구멍을 통하여 그라우팅, 전단키(shear key) 등을 주입 또는 압입 함으로써 주면마찰력도 크게 향상될 수 있을 것으로 사료된다.

• 토지주택연구
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• 제6권3호
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• pp.139-145
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• 2015

말뚝 설계효율(설계지지력/재료강도)을 70%(160톤)에서 80%(190톤)로 개선하기 위해 기존 말뚝재하시험 자료 분석과 정밀 동재하시험 및 국내 최초의 양방향 재하시험을 실시하였다. 기존 동재하시험 데이터를 Davisson 방법으로 분석하면 풍화암 지지층(N치 50/15)에서도 설계지지력 190톤을 만족하였다. 그러나, 이를 CAPWAP으로 해석하면, 타격 에너지 부족으로 목표지지력을 만족하지 못한 말뚝이 전체의 40%가 나타났다. 따라서, 동재하시험 결과에서 목표 지지력을 확인하기 위해서는 6톤 이상의 해머에 의하여 충분한 타격력을 가하는 것이 필수적인 것으로 나타났다. 정적인 양방향 재하시험의 Davisson 분석에 의한 허용지지력은 260.0~335tonf(평균 285.3tonf)를 나타내어 목표지지력을 크게 상회하는 것으로 나타났다. 이 시험결과는 동일 말뚝에 대한 정밀 동재하시험의 허용지지력(평균 202.3tonf) 보다 약 40% 정도 크게 나타났는데, 동재하시험에서 충분하지 않은 타격력, 정적 양방향재하시험 시 주변말뚝에 의한 인터록킹에 의한 지지력 증가 등에 의한 차이로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.267-275
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• 2009

강관합성말뚝은 외부 강관의 합성 구속효과에 의해 말뚝강도가 커지고, 연성파괴 거동이 발생한다. 본 연구에서는 해상 지반에 근입된 말뚝에 대하여 말뚝재료의 항복거동 및 지반의 탄소성 거동을 함께 고려할 수 있는 3차원 수치해석을 수행하여 하중-변위 거동 및 강관합성말뚝의 보강효과를 분석하였다. 이를 위하여 강관, 콘크리트, 강관합성말뚝에 대하여 각각 말뚝직경과 재하방향에 따른 변수연구를 수행하였다. 그 결과, 수직방향 극한지지력의 경우 강관합성말뚝은 강관말뚝과 비교하여 평균 1.90배, 콘크리트 말뚝에 대하여는 평균적으로 동일한 지지력을 보여주었다. 허용변위 기준에서의 수평방향 지지력의 경우 강관합성말뚝은 강관말뚝에 비하여 평균 1.46배, 콘크리트 말뚝에 비하여 평균 1.25배 큰 것으로 나타났다. 그리고, 허용변위 기준에서의 강관합성말뚝의 말뚝두부 변위는 평균적으로 강관말뚝의 약 78%, 콘크리트 말뚝의 약 53%로 나타나 강관합성말뚝의 변위억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 본 해석조건에서 강관합성말뚝의 수직방향 극한지지력 증가효과는 작았지만 수평방향 재하시의 강관합성말뚝의 변위억제 효과에 의해 현장타설말뚝의 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권10호
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• pp.113-122
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• 2005

신뢰성 기반의 한계상태설계법(Limit State Design; LSD)의 지반공학적 적용은 세계적으로 확산추세이며, 북미지역의 경우 일부 시방서에 하중 및 저항에 의한 LRFD 설계법이 지반공학적 설계에 적용되고 있다. 그러나 지금까지 제안되어 온 지반공학적 저항계수는 상당히 포괄적인 값이며, 이와 관련된 연구는 아직까지 초기단계라 할 수 있다. 콘관입시험은 대표적인 현장시험으로 특히 말뚝 설계에서 유용하게 활용되고 있으며, 다양한 말뚝 지지력 산정법이 제시되어 왔다. 본 연구에서는 콘관입시험을 이용한 항타 말뚝 지지력 평가를 위한 저항계수를 산정하고자 한다. 이를 위하여 여러 지역에서 수행된 말뚝재하시험과 콘관입시험 결과를 수집하여 확률적 분석을 수행하였으며, 이를 종합하여 저항계수 산정에 적용하였다. 본 연구에서는 전체지지력뿐만 아니라 말뚝의 선단 및 주면 지지력 각각에 대한 저항계수 또한 도출하고자 하였다. 저항계수 산정 결과, 목표신뢰도지수 $2.0{\sim}2.5$의 범위에서 전체지지력에 대한 저항계수 $0.35{\sim}0.55$범위를 나타내었다.