• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.31-41
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• 2013

국내에서 지반의 측방유동으로 인한 피해가 가장 빈번하고 극명하게 나타나는 사례는 주로 연약지반에 교대 및 옹벽을 시공하고 배면에 성토를 진행하는 경우로서 측방유동으로 인한 교대의 안정성에 대한 연구는 연약지반에서의 연구가 대부분이다. 그러나 측방유동은 연약지반뿐만 아니라 성토사면에서도 발생하며, 이로 인해 인접구조물에 영향을 미치게 된다. 특히 국내에서 시공되는 교량 중에는 연약지반 위에 시공되는 경우보다 산지에 시공되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 현장단면에 대한 유한요소해석을 통해 성토사면의 측방유동으로 인한 지반거동을 분석하였고, 그에 따른 적절한 보강 공법의 결과 분석을 통해 성토사면에 설치된 교대설계에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 압성토와 사면에 억지말뚝으로 보강하였을 경우에는 측방유동은 4~30% 감소하는 것으로 나타났고, 교대 교좌부의 변위는 2~13% 감소하는 것으로 나타났다. 한편, EPS로 보강하였을 경우에 측방유동은 약 97% 감소하였고, 교대 교좌부의 최대수평변위는 약 95% 정도 감소하였다. 향후, 국내 여러 현장을 대상으로 추가적인 실험을 지속적으로 수행하여 보다 국내 여건에 부합하는 설계 기법의 도출이 요구되며, 수치해석 및 실측치를 비교 분석함으로써 지금보다 신뢰성 있는 연구가 뒤따라야 할 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1224-1239
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• 2008

The earth retaining walls using stabilizing piles can be applied to shallow excavation works without any stiffener. But, It demends a variety of installed composite stiffener on the earth retaining walls when it is installed as deep excavation works. Because, it causes an excessive displacement of walls. This research tried to overcome the problems created by the above issues and intended to apply the composite stiffener. The model test, focused on the effect of installed composite stiffener, measured the bending stress with stabilizing piles and walls, the settlement of earth surface, the displacement of walls for a step excavation and an increase in strip load. With the test results and soil deformation analysis, the reinforcement effect(relating to control displacement and earth presure) was analyzed in a qualitative and quantitative manner. It is expected to overcome a deep excavation works.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.998-1007
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• 2006

In former times, It is obvious that the earth retaining cantilever wall using stabilizing piles is definitely superior to the other methods due to economical efficiency and the efficiency of construction through model tests using a soil tank and practical application(Kim, 2006). However, this method was not proved in theoretical basis from the viewpoint of geotechnical engineering. Accordingly, a variety of model experiments in order to analyze the behavior of the earth retaining cantilever wall and stabilizing piles according to excavation step and earth pressure and stress acting on stabilizing piles according to excavation step were performed. On the basis of analyzing the result of model tests using a soil tank, this study suggests failure mechanism of clods and a method calculating virtual supported point. In addition, this study contributes to developing the analyzing method of retaining piles, stabilizing piles and beams connecting two piles and, this study helps this method to be established as a new design method through analyzing the results of model tests using a soil tank.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 사면안정학술발표회
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• pp.65-81
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• 2003

During the last few decades in Korea, the development of hillside or mountain areas has rapidly increased for infrastructure construction such as railroads, highways and housing. Many landslides have occurred during these constructions. Also, the amount and scale of damage caused by landslides have increased every year. In the case of Far East Asia including Korea, the damage of landslides is consequently reported during the wet season. In this paper, the effect of stabilizing piles on slope stability is checked and the behavior of slope soil and piles are observed throughout the year by field measurements in the large-scale cut slopes. In particular a large-scale cut slope situated on the construction site for the express highway in Donghae, Korea. First of all, The behavior of the slope soil was measured by inclinometers during slope modification. Landslides occurred in this area due to the soil cutting for slope modification. The horizontal deformations of slope soil gradually increased and rapidly decreased at depth of sliding surface indicating that the depth of sliding surface below the ground surface can be predicted. On the basis of being able to predict the depth of the sliding surface, stabilizing piles were designed and constructed in this slope. To ensure the stability of the reinforced slope using stabilizing piles, an instrumentation system was installed. The maximum deflection of piles is measured at the pile head and it is noted that the piles deform like deflection on a cantilever beam. The maximum bending stress of piles is measured at the soil layer. The pile above the soil layer is subjected to lateral earth pressure due to driving force of the slope, while pile below soil layer is subjected to subgrade reaction against pile deflection. As a result of research, the effect and applicability of stabilizing piles in large-scale cut slopes could be confirmed sufficiently.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.1-8
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• 2021

도심지에서는 공간 활용을 위해 구조물 하부 깊은 지하까지 구조물을 설치하고 있다. 그래서 구조물 건설 시, 지반에서 발생하는 토압을 방지하기 위해서 흙막이를 활용하고 있다. 굴착공사에 적용되던 흙막이가 건설기술의 발전으로 인해서 성토 공사나 옹벽 설치시에 가시설 낙석이나 산사태와 같은 위험 방지용으로도 이용되고 있다. 일반적으로 성토공사시 가시설 흙막이를 적용하는 경우는 기존에 존재하는 도로나 철도를 확장하는 경우이다. 그러므로 고속철도의 복선화 현장과 같은 성토공사에 적용되는 흙막이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 일반적인 1열 H-pile 흙막이와 지주식 흙막이 2종류에 대해 수치해석을 하였으며, 고속철도의 단선지역에 성토하여 복선화하는 공사에 적용된 흙막이의 안정성을 분석하였다. 지주식 흙막이는 사면안정에 적용되는 억지 말뚝(이하 배면지주)을 흙막이 벽체(이하 전면지주)에 경사지게 결합한 공법이다. 분석결과, 지주식 공법은 동적하중이 적용되는 동안, 전면에만 H-plie이 설치된 타입에 비해 수평변위가 최대 19.0%만 발생하였다. 또한, 고속철의 운행속도가 느릴수록 변위가 많이 발생하였으며, 이 결과는 운행속도가 저속인 구간에서의 지반 설계시 더욱 주의가 필요하다는 것을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권12호
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• pp.63-72
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• 2014

측방유동 지반 속에 설치된 매설관의 측방이동과 이에 대한 성토지지말뚝의 방지효과를 관찰하기 위하여 일련의 현장 실험시공을 시행하였다. 매립중인 서해안 연약지반에 지하매설관(H.P:400mm)를 부설하고 인접 위치에 성토를 3단계로 시행하여 침하판과 지중경사계를 이용하여 지하매설관의 수직변위(침하)와 수평변위를 확인하였다. 성토에 따른 측방유동 억지대책으로는 성토지지말뚝을 설치하였다. 실험시공 결과 성토도중에는 매설관이 미미하게 융기하는 현상이 발생하였고 추후 침하하다 점차 수렴하는 거동으로 나타났다. 성토지지말뚝 보강 효과는 약 2.0배로 확인되었다. 또한, 침하와 변위는 상부지반에서는 크고 하부지반에서는 적게 침하가 발생하였고 변위는 비례하여 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권8호
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• pp.13-24
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• 2006

연약지반상에서 교대 뒷채움으로 인하여 측방이동이 발생된 교대에 대하여 현장조사를 수행하였다. 교대측방이동의 원인을 분석한 결과, 설계시 교대기초말뚝을 수동말뚝으로 고려하지 않고, 연약지반에 대한 개량이 충분히 이루어지지 않은 것으로 조사되었다. 교대측방이동에 대한 대책공법으로 파일슬래브 공법이 제안되었다. 이 공법은 교대배면의 성토하중을 말뚝을 통하여 지지층으로 전달함으로써 연약지반의 측방유동을 효과적으로 방지할 수 있다. 연약지반상 파일슬래브공법으로 보강된 교대의 거동을 조사하기 위하여 현장계측을 수행하였다. 현장계측결과 파일슬래브공법은 교대뒷채움으로 인한 측방이동에 대하여 효과적으로 저항하는 것으로 나타났으며, 뒷채움으로 인한 성토하중은 말뚝을 통하여 지지층으로 전달됨을 알 수 있다. 이를 통하여 파일슬래브공법의 교대측방이동에 대한 억지효과를 확인할 수 있으며, 적용된 설계법의 합리성을 검증할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.35-45
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• 2006

강원도 홍천일대의 지역은 경기육괴의 편마암이 주암종으로 이루어진 지역으로 대규모의 홍천단층이 지나고 있다. 과거 이 단층대 부근에서 건설된 도로건설시에 발생된 많은 절토사면의 붕괴를 통해 그 원인 파악 및 차후 고려해야 할 사항을 파악하는 것이 매우 중요한 과제 중에 하나이다. 본 논문은 붕괴를 토대로 붕괴의 원인 및 대책방안을 파악하고자 한다. 홍천일대의 사면붕괴를 유발시키는 원인으로는 크게 두 가지 지질구조적인 요인을 들 수 있는데 하나는 사면방향으로 발달하는 편마암내에 발달하는 엽리면을 따라 붕괴가 발생되는 사례가 있고 둘째는 단층파쇄대 및 단층대를 따라 붕괴가 발생되는 원인으로 대별할 수 있다. 두 번째의 요인은 비교적 규모가 큰 사면붕괴를 유발하게 되고 막대한 복구비용이 수반되는 결과를 초래하게 된다. 이러한 단층의 수반에 의해 발생되는 절토사면은 대책방안으로 사면경사완화 방안, 앵커 및 억지말뚝과 같은 보강방법에 의해 안정화를 시키는 사례가 주를 이루었으며 차후 이 일대의 건설공사시에는 단층대의 방향 및 규모에 대한 조사를 세밀히 이루어져야 할 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.629-638
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• 2005

본 연구대상 사면은 연장이 300m이고 최대 사면높이가 80m에 달하는 대절토 사면으로 서 총 11 소단으로 이루어져 있으며, 전 사면에 걸쳐 Soil Nail 공법으로 보강이 되어있다. 사면 상단부에 설치된 2개의 경사계를 이용하여 주기적으로 사면의 수평방향 변위 계측을 실시하던 중, 사면 하부의 소단 굴착과정에서 상대적으로 급격한 사변경사 방향의 수평변위가 발생한 것을 확인하였다. 본 연구에서는 사면의 수평방향 변위 계측결과 분석 및 대상 사면에 대한 수치해석을 통하여 사면의 안정성 여부를 판단하고자 하였으며, 굴착단계별 수평방향 변위량 및 변위 양상을 분석함으로써 급격히 증가한 변위의 원인을 파악하였다. 수치해석을 통해 나타난 사면 굴착 단계에 따른 사면 토체의 소성영역을 도시한 결과, 사면 전체에 걸쳐 대규모 파괴면이 나타났으며 파괴활동면이 Soil Nail 로 보강된 영역의 바깥쪽에 위치하여 사면 안정성 확보를 위한 대책방안이 수립되어야 할 것으로 판단되었다. 또한 보다 자세한 원인 규명을 위한 확인 시추조사를 실시하여 하부 지층 특성을 파악하였으며, 하부에 풍화가 심하고 절리 및 균열이 심한 파쇄구간이 분포하고 있음이 확인되었다. 연구 대상 사면의 변위 계측 결과, 수치해석 결과, 확인 시추 조사 결과 및 예상되는 사면 활동의 규모 등을 고려할 때 사변의 안정성 확보를 위한 대책방안이 수립되어야 하며, 본 사면은 억지말뚝과 Ahchor 공법 적용이 가장 적절할 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.45-57
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• 2016

IER은 굴착 중에 안정성을 증가시키기 위해서 전면지주에 배면지주를 기울어지게 설치하고 강결시킨 구조이다. IER은 배면지주가 억지말뚝의 역할을 함으로써 전면지주에 발생하는 수평변위를 억제하는 효과가 있고, 전면지주에 작용하는 토압을 분산 시켜 구조적으로 안정한 가시설 공법이다. 본 연구에서는 사질토 지반에서 수치해석과 실내모형실험을 통해 IER의 두부를 강결과 힌지로 조건을 다르게 연결하여 IER의 역학적 특성을 확인하였다. 수치해석 결과, 최대수평변위는 두부의 연결 방법이 강결일 때 힌지일 때의 88%가 발생하고 실내모형실험 결과, 수평변위는 두부 연결 방법이 강결일 때 힌지일 때의 단지 7%만 발생하는 것으로 분석되었다. 또한, 지반의 전단변형 해석 결과 토압은 두부의 연결 방법이 강결일 때 힌지일 때의 67%만 작용하는 것으로 분석되었다.