• 한국철도학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.379-385
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• 2013

본 연구에서는 IGM 구간에서 주면마찰력을 활용하여 지지력을 확보하기 위해 선단부에만 부분적으로 현장타설말뚝을 시험시공하고 IGM 이론의 적용성을 분석하였다. 시험시공 현장의 지반조사와, 교란여부, 거칠기 상태를 측정하여 IGM 이론 적용을 위한 지반특성을 점성, 비교란, 매끄러운 상태로 분석하였다. 또한, 정재하시험 및 하중전이시험을 통해 허용지지력과 심도별 주면마찰력을 산정한 결과, 주면마찰력은 심도가 깊어질수록, 기준침하량이 클수록 증가하는 것으로 평가되었으며, 심도와 매우 높은 상관성을 보였다. 일축압축강도($q_u$)는 점성 IGM에서 가장 중요한 변수이나, 화강풍화암 구간에서 직접 측정이 불가능하므로 정재하시험 및 하중전이시험 결과와 N값을 이용하여 $q_u$값을 얻을 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권7호
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• pp.29-39
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• 2015

버킷기초에 작용하는 수직하중의 일부는 내부 흙을 통해 저면으로 나머지는 스커트 외주면과 지반 사이로 전달된다. 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 설계를 위해서는 수직 하중전이 특성을 명확하게 규명해야 하나 아직 이에 대한 연구가 수행되지 않았다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 사질토 지반에 설치된 버킷기초의 수직하중에 대한 지반의 응답을 계산하였다. 극한 상태에서 버킷기초의 선단지지력은 얕은기초의 지지력보다 크며 주면마찰력은 말뚝의 설계식에 비하여 작은 것으로 나타났다. 선단지지력은 스커트 외주면에 작용하는 전단응력이 파괴면을 아래로 밀어내어 파괴면이 확장되기 때문에 얕은기초에 비하여 큰 것으로 분석되었다. 반면 주면마찰력은 침하가 진행되면서 버킷기초 하부의 흙이 수평방향으로 밀려 이동하면서 스커트에 작용하는 수평응력이 감소하기 때문에 작은 것으로 나타났다. 버킷기초의 극한지지력은 얕은기초의 선단지지력과 주면마찰력 설계식을 합한 값보다 큰 것으로 계산되었다. 이는 주면마찰력은 설계식보다 작지만 크기가 선단지지력에 비하여 매우 작아 지지력에 큰 영향을 미치지 않는 반면 선단지지력은 주면마찰력에 비하여 증가폭이 크기 때문이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.149-160
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• 2007

본 논문에서는 송전철탑 심형기초의 주면마찰력을 평가하고자 충북 음성지역의 편마암에 대해 총 6회(1/8규모 5회, 1/2규모 1회) 현장시험을 실시하였다. 시험결과 파괴형태는 기초체와 암반의 마찰파괴가 아닌 굴착으로 인한 손상된 주변암반 및 기존암반의 절리상태에 지배되는 것으로 나타났으며, 주면마찰력 평가결과 기존의 송전철탑 심형기초에 적용하고 있는 값보다 약 20$\sim$30% 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 기초타설시 사용되는 라이너플레이트의 영향을 살펴보고자 기존 철탑 기초에 대해 시추조사를 4회 실시하였다. 라이너플레이트 배면콘크리트의 압축강도는 타설시 설계강도의 63$\sim$72%였으며, 주면마찰력의 설계기준치를 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권5호
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• pp.163-172
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• 1998

말뚝의 지지력 거동을 연구하기 위하여 말뚝 제작시 다수의 변형률계를 설치한 2본의 말뚝들에 대하여 항타시에 그리고 항타후 소정의 시간이 경과된 시점에 동재하시험과 정재하시험을 몇 차례 수행하였다. 콘관입저항값 그리고 표준관입저항값과 말뚝의 단위 주면마찰력과의 관계를 규명하기 위해 재하시험전에 시험지반에 대하여 론관입시험과 표준관입시험도 실시하였다. 지지력과 두부침하량 관계를 살펴보면, 0.055D(D: 직경)의 두부침하량에서 전체지지력이 극한에 도달하였고, 이 때에 주면마찰력은 극한간에 도달했으나, 선단지지력은 계속 증가하는 것으로 나타났다. 말뚝의 지지력은 항타후 시간이 경과함에 따라 자연대수함수로 증가하였으며, 지지력 성분중 주면마찰력 성분이 항타한 후 40일 경과한 시점에 초기값의 4.6배 정도로 현저하게 증가하였다. 지지력 거동에 대한 시간경과의 영향을 보면, 시험말뚝들은 초기항타시에는 선단지지말뚝으로 거동하다가 시간이 경과하면서 주면마찰 말뚝으로 거동이 변화되었음을 관찰할 수 있었다. 단위 주면마찰력은, 토질분류에 따라 다르지만, 콘관입저항칼(q.)과 표준관입저항값(N)과 일정한 관계를 갖는 것으로 나타났으며, 관계상수는 현재 국내에서 사용하고 있는 간보다 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.167-180
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• 2019

마찰말뚝의 경우 연약지반이 깊은 동남아 지역(캄보디아, 미얀마, 베트남 등)의 많은 건설현장에서 시공되고 있으며, 경험적인 측면에서도 마찰말뚝에 대한 시공사례가 많이 축적되어 있다. 본 연구에서는 토사층에서 발휘되는 주면마찰력을 비교분석하기 위하여 미얀마 현장에서 시행된 4개소의 정재하시험과 하중전이시험 결과를 이용하였다. 현장타설말뚝의 정재하시험 및 하중전이시험에서 얻어진 주면마찰력과 해당 위치에서의 각각의 표준관입시험(SPT) N치와의 상관관계식을 제안하였다. 미얀마지역은 토사층의 범위가 폭넓게 분포하여 국내 지반조건과 상이한 특성으로 인해 SPT-N값에 의한 각각의 주면마찰력 산정결과가 달라지는 경향을 나타냈다. 사질토 지반에서는 미얀마 지역의 fs=0.096N, 국내에서의 fs=0.106N으로 유사한 결과를 나타냈으나, 점성토 지반조건에서는는 미얀마 지역의 fs=0.315N, 국내에서의 fs=0.062N으로 미얀마 지역의 주면마찰력이 약 5배 정도 높은 값이 얻어졌다. 본 연구의 비교분석자료는 국내·외의 제한된 Data를 통하여 분석한 결과이므로 향후 보다 많은 하중전이시험 결과가 축적된다면, 현장 토질 특성이 반영된 N치에 따른 주면마찰력 산정식을 제안할 수 있을 것이며, 금회 분석한 결과는 이에 대한 선행연구로서 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.41-46
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• 2008

본 연구에서는 대심도 연약지반에서 PHC말뚝을 항타관입한 후 일정기간 이후 정재하시험을 통한 하중전이분석을 실시하였다. 하중전이분석에서 단위주면마찰력은 상부의 사질토에서 $7.4t/m^2$, 심도 14m에서 33m의 점성토구간에서는 $6.4t/m^2$, 말뚝선단부가 근입된 사질토에서는 $23.3t/m^2$이 발휘되었으며, 단위선단지지력은 $955t/m^2$으로 실측되었다. 전이된 단위주면마찰력과 국내외에서 알려져 있는 정역학적 지지력산정식과의 비교를 해본 결과 토층별로 가장 적합한 공식을 선정한다면, 사질토의 단위주면마찰력의 경우 한국지반공학회의 구조물기초설계기준 및 해설이, 점성토의 단위주면마찰력의 경우 철도청의 철도설계기준이 가장 실측치에 근접한 값을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권8호
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• pp.17-30
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• 2019

실제 시공된 말뚝들의 재하시험 자료 및 매입 PHC말뚝의 설계 자료로부터 전체지지력에 대한 주면마찰력의 분담율인 SRF를 분석하였다. 현장에서 시험 시공된 말뚝의 SRF는 말뚝의 종류, 상대근입길이, 지반의 종류, 재하시험의 종류에 상관없이 42~99%이었다. 매입 PHC말뚝에 대한 설계 자료에서 구한 SRF는 말뚝의 직경, 상대근입길이에 상관없이 풍화암에 소켓된 경우 20~53%의 범위에 분포하였다. 사용말뚝으로 실제 시공된 매입 PHC말뚝에서 재항타 동재하시험 자료로부터 구한 SRF는 말뚝의 직경, 상대근입길이, 지반의 종류에 상관없이 4~83%의 범위에 분산되어 분포하였다. 사용말뚝에서 SRF가 낮은 수준으로 나타나는 이유는 매입 PHC말뚝의 주면고정액의 충전이 제대로 이루어지지 않은 채 시공된 현황으로 볼 수 있었으며 따라서 주면고정액의 시공관리에서 시급하게 개선해야 할 현황이었다. 풍화암에 소켓된 매입 PHC말뚝의 설계에서 사용하고 있는 극한지지력 산정공식으로 계산한 주면마찰력의 SRF는 실제 현장 시공 말뚝의 SRF보다 평균적으로 2.2배 정도로 낮은 수준으로 평가되었다. 이는 설계에서 사용하고 있는 산정공식에 의한 극한주면마찰력이 매우 낮은 수준으로 계산되기 때문이다. 따라서 SRF를 만족시킬 수 있는 새로운 주면마찰력 산정공식의 제안 필요성이 있는 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.13-20
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• 2022

본 연구에서는 바렛말뚝의 형상비 및 말뚝 주변 지반 강성 변화가 주면마찰력에 미치는 영향을 분석하였다. 유한요소 프로그램을 활용하여 부산 OO현장의 바렛말뚝 정재하시험 결과를 역해석 하였으며 이를 바탕으로 형상비 및 말뚝 주변 지반의 강성을 달리하여 총 36개의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 바렛말뚝의 형상비가 커질수록 주면마찰력은 증가하였으며 극한상태에 다다를수록 그 영향이 커짐을 확인할 수 있었다. 또한 말뚝 주변 지반 강성 변화에 따른 형상비 및 주면마찰력의 상관관계를 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.211-220
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• 2000

과압밀 점토층에 설치된 4개의 직경 305 mm 현장타설 말뚝(1개의 일반 현장타설 말뚝과 불포화 점토층에서 발생하는 주면 마찰력을 경감시키기 위해 분리형 튜브를 사용한 3개의 분리형 현장타설 말뚝)의 거동을 분석 비교하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 흡수력 측정을 하기 위해 말뚝 주변에 지반흡수력 측정 장치를 설치하였고 지표면 표고 변화도 측정하였다. 지표면 표고는 최고 40 mm까지 팽창하였고, 일반 말뚝은 5 mm, 분리형 말뚝은 1.5 mm 미만의 말뚝 두부 수직인발변위가 관측되었다. 분리형 말뚝에서 관측된 주면마찰력은 일반형 말뚝에 비해 미소하여 분리형 튜브를 사용한 분리형 현장타설 말뚝이 주위 지반의 팽창 수축에 의해 말뚝에 발생하는 주면 마찰력을 경감시키는데 매우 효과적이었다.

• 지질공학
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• 제30권1호
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• pp.59-69
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• 2020

CPR 시험말뚝에 대해 인발재하시험을 실시하고, 하중-변위 곡선과 하중-침하량 곡선을 분석한 후 항복하중과 허용지지력을 산정하여 주면마찰력을 평가하였다. 하중-변위 곡선으로부터 분석된 CPR 시험말뚝의 결과에 의하면, CPR 시험말뚝의 직경이 큰 경우의 항복하중과 허용지지력이 작은 경우보다 약 1.4배 이상 크게 나타났다. 하중-침하량 곡선으로 부터 분석된 결과에 의하면, CPR 시험말뚝의 직경 D500의 허용지지력이 D400보다 약 1.2~2.1배 큰 것으로 나타났다. 하지만, Fuller 분석에 의해 산정된 허용지지력은 P-S 곡선과 log P - log S 곡선에 의해 산정된 허용지지력과 큰 차이를 보여, Fuller 분석에 의한 허용지지력 산정은 적절하지 않은 것으로 판단되었다.