• 토지주택연구
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• 제2권4호
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• pp.387-395
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• 2011

국내 건축구조물의 내진설계기준에 의하면 현장탄성파시험으로 전단파속도를 측정하여 지반을 5종으로 분류하고 이에 의해 건축물에 작용하는 지진하중을 산정하고 있으나 공정상 성토지반에 대해서는 현장탄성파시험을 할 수 없다. 이에 실내에서 간편하게 현장의 상황을 고려하여 전단파속도를 추정할 수 있는 방법을 찾고자 공진주/비틂전단시험과 각종 현장 탄성파 시험결과를 비교 분석하였다. 분석결과 성토체의 구속압을 적절히 고려할 경우 현장탄성파 시험결과와 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 공진주/비틂전단시험에 의해 최대 전단탄성계수와 구속압의 영향평가를 실시한 결과 n값이 0.434~0.561의 일반적 범위의 값을 나타내어 공진주/비틂전단시험으로도 현장지반 전단탄성계수를 유용하게 추정할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권4호
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• pp.5-12
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• 2024

간석지(공유수면) 내 단지를 조성하는 경우, 해안 퇴적지반 특성상 대규모 성토재가 필요하고, 단지공사 시 불가피하게 발생되는 연약점성토를 성토재료로 활용하는 것이 자원재활용 및 경제적 측면(소요토량감소)에서 필요한 실정이다. 본 연구에서는 연약점성토의 성토재활용에 따른 절취교란된 점성토의 압밀특성변화를 파악하고, 압밀침하량 설계방안에 대하여 제안하였다. 연구 대상지의 압밀시험결과를 통해 교란(절취)에 따른 압밀특성치 변화(압축지수감소, 선행하중산정불가)를 확인하였고, 점성토 성토층을 복합대상층(압밀대상 및 상재하중층)으로 산정(압밀침하량)하는 방안이 실제거동과 부합한 결과로 분석되었다.

• 지반과기술
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• 제7권1호
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• pp.4-14
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• 2010

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.285-296
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• 1999

선행재하공법은 압밀에 의해 침하를 발생시켜 구조물에 유해한 침하를 미리 끝나게 하여 잔류침하를 방지하고, 지반의 강도를 증가시켜서 구조물 기초지반의 전단파괴를 방지하거나 지지력을 증대시킬 목적으로 사용된다. 그러나 선행재하공법을 위해서 연약지반 위에 성토할 때 재하 하중에 의해서 큰 변형이 발생하게 되며, 또한 활동파괴가 발생할 우려도 높다. 이러한 활동파괴를 방지하기 위해 성토체 내부에 인장보강재를 설치하는 보강토 공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 현재까지 성토하중에 의한 점토지반의 강도증가율과 성토보강재의 저항력을 동시에 고려한 안정해석에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 위의 내용을 포함한 연약지반상 성토의 안정해석용 프로그램(REAP)을 개발하였다. 본 프로그램(REAP)을 사용하면 단계성토를 하는 과정 중 안정해석을 행하여, 설계허용안전율 이하가 되는 위치에서 안정대책을 수립할 수 있다. 그리고 활동파괴면의 위치를 계산하여, 그 위치에서 보강재력을 인장강도 또는, 상대변위에 의해 발생한 인장력으로 나누어 안정해석에 적용할 수 있으며, 보강재력에 의해 증가된 저항모멘트도 계산할 수 있다. 또 예상되는 공사기간을 추정할 수 있으며, 성토체의 안정을 유지하기 위한 적절한 대책공법의 선정시기를 결정할 수 있으므로 안전하고 경제적인 성토의 설계가 가능하다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.13-22
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• 2021

최근 연약지반에 도로 또는 철도 제방을 축조하는 경우 말뚝 또는 개량체 기둥을 연약지반에 설치한 후에 성토하는 말뚝(또는 기둥)지지 성토공법이 많이 적용되고 있다. 이 공법은 지반아칭 현상을 이용해서 제방하중의 상당한 부분을 말뚝 또는 기둥을 통해서 지지층으로 전달함으로써 기초지반의 전단파괴를 방지하고 또한 침하량을 효율적으로 경감시킬 수 있다. 그러나 말뚝 또는 기둥지지 성토제방의 경우 말뚝(또는 기둥)과 미개량 원지반 사이의 부등침하로 인하여 노면의 요철이 발생하는 문제점이 노출되었다. 이러한 부등침하를 경감시키기 위하여 토목섬유로 보강한 토목섬유보강 말뚝(또는 기둥)지지 성토공법을 적용하고 있다. 본 논문에서는 2차원 유한요소 프로그램인 PLAXIS 2D를 이용하여 시멘트 개량체 기둥으로 지지된 성토제방과 지오그리드를 이용해서 보강한 기둥지지 성토제방의 지반아칭 효과를 비교·분석하였다. 유한요소해석 결과 기둥지지 성토제방의 경우 면적치환비가 증가할수록 응력감소비가 감소하는 것을 알 수 있었다. 지오그리드로 보강한 기둥지지 성토제방의 경우 면적치환비와 지지형식에 따라 부등침하량과 응력감소비의 경감효과가 다소 간의 차이를 보이기는 하나 상대적으로 강성이 큰 지오그리드로 보강하였을 경우 부등침하량과 응력감소비 경감효과가 더 크게 나타났다. 그리고 지오그리드로 보강하면 부등침하를 효율적으로 경감시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.5-13
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• 2016

성토지지말뚝 공법의 국내 적용성 평가를 위해 이론적인 설계방법과 수치해석적인 방법을 통해 거동특성을 분석하고 침하 안정성 검토를 수행하였다. 성토고와 연약지반 두께에 따른 말뚝의 효율과 보강재의 인장력 및 침하 안정성을 분석한 결과 이론식의 경우 연약지반 특성에 따른 거동특성을 반영하지 못하고 있으며, 수치해석 결과 대비 다소 보수적인 결과가 나타났다. 수치해석에서는 이론식에서 제시한 성토고 높이 보다 작은 성토고에서는 말뚝 효율의 급격한 감소가 나타났으며, 연약층 대비 성토고가 높은 경우에도 말뚝의 효율의 감소가 나타났다. 기존 이론식을 바탕으로 설계가 이뤄질 경우 성토노반의 침하 안정성은 확보되는 것으로 나타났다. 성토지지말뚝은 국내의 고속철도의 침하관리기준을 확보할 수 있는 토공 침하억제공법으로 그 적용성이 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권12호
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• pp.97-107
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• 2014

현장에서 널리 활용하고 있는 침하예측기법으로는 Hyperbolic법, Hoshino법, Monden법 등이 있다. 이들 기존 침하예측법은 최종침하량 예측이 최종 성토단계가 완료된 이후 가능하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 기존 예측법의 단점을 보완할 수 있는 새로운 침하량 예측법(SPSFC: Settlement Prediction for Staged Filling Construction)을 제안하였다. 이 방법은 연약지반에서 성토 완료 후뿐만 아니라, 초기 성토단계에서 단계성토별 시간-침하곡선을 예측할 수 있다. SPSFC법을 검증하기 위해 연약지반 개량을 위한 배수공법이 적용된 낙동강 하구 지역 두 개 현장에서 계측된 자료를 이용하여 기존 예측기법과 함께 SPSFC법으로 장래침하량을 예측하였다. 비교 결과, SPSFC법으로 예측된 침하량이 기존 예측법과 비교해서 신뢰성이 있음을 확인하였다. 또한 SPSFC법으로 초기 성토 단계에서 침하계측자료를 분석하여 예측에 필요한 지반상수를 구하고 이것을 이용하여 나머지 단계 성토 시 발생할 시간-침하량 곡선을 도시하였다. SPSFC법으로 예측된 침하량이 계측치와 잘 일치하는 것으로 나타나 SPSFC법으로 초기 성토단계의 침하계측 값만을 가지고 장래 침하량 예측이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.39-46
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• 2007

본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP)로 개량된 복합 지반상의 고성토 지반 및 교대의 측방유동과 안정성을 파악하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험은 교대배면구간을 EPS로 성토한 경우(Case 1)와 교대 배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2)에 대하여 수행하였으며, 모형실험시 성토체 상부와 교대구간에 Potentiometer를 설치하여 단계 성토별 성토체 수직변위 및 단계별 개량지반내 변형 양상과 교대상부에서 발생되는 수직 및 수평 변위를 측정하였다. 실험결과, 교대배면 성토부에서 수직변위는 최대 2.10m 정도(현장조건)로 성토고 대비 약 12%로 나타났다. 교대배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2) 교대 상부에서 측정된 수직 및 수평변위는 각각 10cm와 1.1m 정도로 허용기준을 크게 초과하였다. 반면, EPS로 뒷채움을 하는 경우(Case 1) 교대의 수직변위는 거의 발생하지 않았으며, 수평변위는 1.4cm 정도로 나타났다. 따라서, 연약지반상 도로 시공시 성토체의 안정성 확보를 위한 SCP공법 및 교대의 측방유동을 방지할 목적으로 채택된 SCP 개량 + EPS 성토공법의 효과는 매우 우수한 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제25권2호
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• pp.260-270
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• 1998

본 연구는 합리적인 침하계측관리의 수립을 위하여 현재 시공중인 사업부지를 선정하여 연약지반에 성토시 안정성에 미치는 영향을 현장계측결과를 기초로 기존의 안정평가 방법등과 비교분석하여 성토에 따른 지반의 복합적인 거동을 구명하고 연약지반의 안정평가 기법을 제시하고자 한 것으로 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물리적 성질이 심도별로 최대치를 나타내며 변곡점이 형성되는 부분에서 수평변위가 급증하여 위험가능성이 있으므로 안정관리분석시 기초자료로 이용할 수 있고, 수평변위량의 차가 가장 큰 부분에서 전단변형이 발생되었다. 2. 단계성토에 따른 계측자료를 이용하여 성토체의 안정성을 비교분석 한 결과, 파괴기준선을 초과하여 위험치에 접근하는 부분도 있었으나 성토체는 안정한 것으로 확인되어 안정관리상 파괴기준선으로 안정성을 판단하는 것보다는 곡선의 기울기로 판단하는 것이 합리적이라고 판단된다. 3. 처리지반에서의 수평변위와 상대침하량은 거의 같은 비율을 유지하면서 증가하며, 무처리 지반에서 Terzaghi 수정지지력을 사용할 경우의 전단변형은 성토하중과 비배수 전단강도와의 관계를 고려하고 안전율은 1.2보다 큰 값을 사용하여야 할 것으로 판단된다. 4. 과잉간극수압은 성토시공높이에 따라 상승되고 방치기간에 따라서 감소되며, 성토높이가 관리기준치를 초과하면 과잉간극수압은 급격하게 증가되어 불안정한 상태가 되고 과잉간극수압과 수평변위량의 움직임은 거의 일치하고 있으므로 성토의 시공속도를 조절하는데 판단기준으로 이용할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.21-29
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• 2006

경량성토공법은 성토체 자중을 감소시켜 지반의 침하를 감소시키는 공법으로 작업의 편리성 등의 이유로 적용사례가 증가하고 있다. 이와 관련하여 스티로폼은 연약지반상에 경량성토재로서 활용할 수 있는 것으로 알려져 있다. 경량성토재로서 스티로폼의 사용은 응력증가를 최소화 할 수 있으며, 안정재 사용을 통하여 지지력 증대와 침하감소효과를 얻을 수 있다. 이에 본 연구에서는 연약점성토층 상부에 경량성토재를 포설하고 모형 지지력 실험과 유한요소해석을 실시하였으며, 그 결과를 바탕으로 경량성토재로서의 지지력 특성을 평가하였다. 실험결과 일반적인 성토재 보다 폐스티로폼을 이용한 성토재가 더욱 우수한 특성을 발휘하는 것으로 나타났다.