• 한국지반신소재학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.41-46
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• 2009

본 논문에서는 순환골재 다공질 콘크리트말뚝(Recycled-Aggregate Porous Concrete Pile, RAPP)을 비롯한 각종 다짐말뚝공법(SCP와 GCP)에 대하여 원지반의 구속압에 기인한 다짐말뚝으로의 점토혼입현상이 개량된 지반의 압밀촉진효과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 일련의 실내모형실험을 수행하였다. 모형실험에서는 모형지반의 압밀도를 50%, 100%의 상태로 원지반을 모사하였으며 다짐말뚝을 조성한 복합지반에 대해서는 심도 5m에 상응하는 구속압을 적용하였다. 또한 각각의 다짐말뚝으로의 점토 혼입량은 포화된 다짐말뚝으로부터의 배수량을 측정하여 추정하였다. 모형실험 결과를 통하여 다짐말뚝의 종류에 따라 원지반의 압밀 진행 상태에 따라서 연직배수기능을 담당하는 다짐말뚝의 통수 단면적이 변화하는 경향을 파악할 수 있었다. 즉, 상대적으로 큰 간극비를 갖는 쇄석다짐말뚝에서 가장 많은 통수 단면적의 변화가 관측되었으나 원지반의 압밀이 진행된 상태일수록 그 변화량은 감소함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.91-99
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• 2012

본 연구는 모래다짐말뚝으로 개량된 연약지반에 대해 수행한 원심모형시험에 대한 것이다. 부분적으로 또는 전체적으로 관입된 모래다짐말뚝에 의해 개량된 복합지반의 파괴거동을 규명하고 관입률과 치환율의 효과를 비교하기 위해 9회의 원심모형실험이 수행되었다. 실험 결과로부터 전체 관입지반의 침하감소비는 부분 관입지반의 침하감소비보다 더 큰 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝으로 보강된 복합지반의 파괴각이 치환율 10%에서 26, 25, $34^{\circ}$ 치환율 30%에서 22, $29^{\circ}$인 것으로 나타났다. 강성재하 시험 결과, 표층변위는 관입비의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2017

RAR(Reinforced Abutment for Railways)은 뒤채움을 선 시공하고, 교대를 후 시공하여 접속부의 침하와 교대 수평토압 및 변위를 저감할 수 있는 교대 구조로 교대 구체 및 저판의 사이즈와 말뚝의 설치 수를 줄인 경제적인 교대 구조이다. 본 논문에서는 말뚝 설치 수에 따른 RAR의 성능을 수치 해석을 이용하여 평가하였다. 말뚝의 설치 수를 1~4열을 적용한 RAR을 지반 변형계수를 달리한 조건에 대하여 수치 해석을 수행하고, 그 결과를 동일한 지반 조건에서 기존 교대의 수치해석결과와 비교, 분석하였다. 해석결과 말뚝 설치 수를 증가시키는 경우 접속부 침하저감 효과는 비교적 크지 않았고, 교대수평변위 및 토압 저감에 더 효과적인 것으로 나타났다. 말뚝 설치 열 수가 1~4열로 변할 때 RAR의 수평변위는 기존교대의 26~37%, 수평토압은 59~83%수준으로 말뚝 설치수가 증가할수록 기존교대(말뚝5열)에 비해 수평변위와 토압을 크게 저감할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 RAR의 수평 토압은 보강재, 말뚝, 기초저판, 원지반 강성 등의 영향을 복합적으로 받는 것으로 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.9-18
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• 2010

토목섬유보강 성토지지말뚝시스템에서의 하중전이 특성을 규명하기 위하여 일련의 모형실험을 실시하였다. 모형토조에 단독캡 말뚝을 설치하고, 토목섬유를 포설한 후 성토를 실시하였다. 연약지반 대체재료로서 스펀지고무를 사용하였다. 실험결과 성토지지말뚝시스템의 효율은 일정한 말뚝간격비에서는 성토고가 증가할수록 비선형적으로 증가하여 이후 일정한 값에 수렴하는 경향을 나타내었다. 또한 성토고가 일정한 조건에서는 말뚝간격비가 증가할수록 효율의 크기는 감소하였다. 토목섬유를 보강한 경우, 무보강시와 비교하여 말뚝으로 전이되는 하중이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 토목섬유의 보강이 연약지반의 거동을 억지하는데 효과가 있음을 나타내는 것이다. 결국 토목섬유보강 성토지지말뚝시스템에서의 하중전이 특성은 말뚝캡 설치간격, 성토고, 지반의 강도정수 및 토목섬유 강성 등에 복합적으로 영향을 받음을 알 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2C호
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• pp.133-141
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• 2008

토목섬유보강 성토지지말뚝시스템에서 지반아칭에 의한 하중전이 특성을 규명할 수 있는 이론해석법을 개발하였다. 이론해석 결과, 성토지지말뚝에 토목섬유가 복합시공되면, 말뚝의 효율이 증가하였으며, 효율의 증대효과는 지반아치가 완전히 발달하기 이전인 저성토 구간에서 특히 두드러지게 나타났다. 또한, 이론해석법에 의한 하중전이는 말뚝의 간격, 성토고, 지반정수 및 토목섬유에 크게 영향을 받고 있다. 즉, 말뚝의 간격이 증가하면 말뚝의 효율은 감소하며, 성토고, 성토지반의 내부마찰각 및 토목섬유의 강도가 증가하면 효율이 커지게 된다. 이와같은 해석결과는 본 제안식이 토목섬유보강 성토지지말뚝시스템에서의 지반아칭효과를 잘 설명해주는 합리적인 해석법임을 나타내고 있다.

• 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.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.41-52
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• 2018

복합지반 설계법은 계산이나 수치해석시 적용하기 편리하여 시멘트혼합처리공법의 설계시 많은 설계자들에 의해 적용되고 있다. 그러나, 복합지반 설계법은 다짐말뚝공법(SCP, GCP)에 관하여 개발된 것으로 시멘트혼합처리공법에 대한 시험시공 등의 실제 결과와의 비교 분석은 미미하다. 본 연구에서는 2차원 유한요소 수치해석을 통해 복합지반 해석법, 개별말뚝해석법 등 다양한 해석법의 결과를 실측과 비교 분석하였다. 본 연구 결과, 지표면에서의 침하는 Plate 요소만을 적용하는 방법의 침하량이 실측에 비해 크게 예측되었고, 기타 방법은 유사한 것으로 나타났다. 개량지반 직하부에서만 발생된 침하량의 크기가 크게 나타났고, 침하량, 수평변위 및 지반반력 등에 대하여 실측과 수치해석 결과를 비교하면 등가벽 개념의 개별말뚝 해석법이 가장 유사한 것으로 나타났다. 복합지반법의 경우 응력전이(지반아칭) 현상을 예측하지 못하였고, 수평변위를 과대 예측하는 것으로 나타났다.

• 지반과기술
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• 제4권3호
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• pp.40-49
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• 2007

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.45-50
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• 2005

최근에 샌드드레인공법이나 샌드콤팩션파일공법 등과 같이 모래말뚝을 이용한 연약점토지반 개량공법의 적용이 증가하고 있다. 이러한 공법들로 개량된 연약점토지반에서는 모래말뚝에 의한 압밀촉진효과를 기대 할 수 있는데 실무에서는 보통 Barren의 이론해 등과 같은 이론식을 이용하여 그 효과를 평가하고 있다. 그러나 이러한 이론식들은 복합지반의 비선형 체적압축거동과 압밀중의 투수계수 변화 현상을 고려할 수 없으며, 따라서 그 평가결과가 합리적 이라고 판단하기 힘들다. 본 연구에서는 일련의 수치해석을 실시하여 Barren의 이론해에 적용되는 복합지반의 압밀정수 결정법에 대하여 고찰하였다. 수치해석 결과의 분석을 통하여 압밀 중에 변화하는 점토부의 체적압축거동특성과 투수성의 변화특성을 고려한 압밀정수의 결정방법을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.5-15
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• 2011

본 연구에서는 조립질 말뚝으로 개량된 점토지반의 응력변화 및 응력분담비의 변화를 파악하기 위하여 말뚝의 종류(GCP, SCP)와 하중재하조건, 치환율을 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 강성재하실험 결과, 동일 치환율에서 점토지반에서의 연직응력은 유사한 반면, 말뚝상부에서의 연직응력은 GCP로 보강한 경우가 SCP보다 크게 나타났다. 또한, GCP 및 SCP의 치환율이 증가할수록 평균 응력분담비가 거의 비례적으로 증가하였고, GCP로 개량된 경우 평균 응력분담비가 SCP로 개량된 지반에 비해 크게 평가되었다. 또한 연성재하 실험결과 쇄석다짐말뚝 및 모래다짐말뚝의 치환율이 40%인 경우가 가장 큰 응력분담비를 나타내었으며, GCP로 개량된 경우의 평균 응력분담비가 SCP를 설치한 경우보다 약간 크게 나타났다.