• 한국지반공학회논문집
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• 제37권7호
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• pp.25-34
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• 2021

연약지반으로 이루어진 준설매립부지는 지반이 매우 연약한 상태이기 때문에 설계시 정확한 지지력을 계산하는 것은 어렵고 복잡한 요인들이 고려되어야 한다. 최근까지 준설매립지를 대상으로 다양한 연약지반처리공법을 설계하고 있지만, 초기 장비진입을 위해서 기존 Meyerhof(1974) 복합토층 지지력 계산으로 안전율을 예측하고 있다. 기존 방정식들은 시공성 안전을 확보한다는 차원에서 연약지반 지지력을 과소평가하여 경제적 비용이 증가될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현장여건이 고려된 지지력 식을 제안하였다. 이를 위하여 이론적인 방정식에서 고려되지 못하는 토목섬유의 봉합사 역할과 봉합인장강도가 지지력에 끼치는 영향을 실험으로 제시하여 적절한 연약지반 지지력을 평가할 수 있도록 제시하였다. 그리고, 현장시험으로 수정방정식 지지력의 안정성이 평판재하시험으로 실측한 값과 비교하여 적절성을 확인하였다. 향후 준설토 매립지반의 설계와 시공시 본 연구 결과가 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.17-24
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• 2019

본 연구는 지반 위 얕은 기초의 지지력에 대한 특성을 파악하기 위하여 지반 조건, 기초 크기, 기초 형상 등의 다양한 조건에 대하여 3차원 유한요소해석을 수행하여 기존의 지지력 이론과 비교 검토하였다. 유한요소해석 결과 극한지지력은 기초크기에 따라 지지력이 거듭제곱이나 로그 식으로 차츰 수렴하였고, 지반강도가 증가할수록 지지력 증가가 커지지 않는 직선적인 변화를 보였다. 기존 지지력 이론과 비교한 결과 순수모래는 지지력 비($q_{FEA}/q_{theory}$)가 Terzaghi식의 결과와 가장 유사하였다. 순수점토는 약 0.4~0.6, 일반토사는 0.3~1.3 정도로 산정되었고, 지반강도가 증가할수록 지지력 비가 감소하면서 1.0 이하로 나타났다. 기초 크기에 따른 지지력을 1.0m 기초의 지지력으로 정규화시킨 지지력 비($q_u/q_{u(1.0)}$)는 순수모래에서 ${\phi}=25^{\circ}$, $30^{\circ}$, $35^{\circ}$일 때 이론식의 35%, 15%, 5% 정도로 산정되었고, 순수점토는 크기 효과가 없었으며, 일반토사는 지반강도가 작은 경우에 순수모래의 이론식에 대해 약 10% 이하로 나타났다. 지반강도 증가에 따른 지지력 비는 내부마찰각의 영향이 큰 것으로 나타났다. 기초형상별 지지력 비에 따른 형상계수는 기초형상에 따라 다르게 나타났고, 원형기초는 1.5, 정사각형 기초는 1.3, 직사각형 기초와 연속 기초는 1.1~1.0의 형상계수를 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.7-22
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• 2021

본 연구에서는 현장타설말뚝에서 실시된 양방향말뚝재하시험 자료에 대하여 역해석을 실시하였다. 그리고 실트질 점토, 실트질 모래, 모래질 실트, 모래질 자갈, 풍화암, 연암의 다양한 선단지반에 지지된 대구경 현장타설 말뚝에 대하여 수치해석을 실시하여 지지력을 분석하였다. 지지력 분석은 P-S 방법, Davisson 방법, 25.4mm 허용침하량을 이용하여 산정하였다. 3가지 방법으로 분석한 최소 허용지지력은 19.64MN ~ 24.96MN으로 나타났다. 이때, 선단지지력은 두부재하하중의 2% ~ 12%를 분담하였으며, 주면마찰력은 두부재하하중의 88% ~ 98%를 분담하였다. 선단 지반의 강도가 클수록 허용지지력이 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 최대 허용지지력과 최소 허용지지력의 차이는 5.32MN로 선단 지반종류에 따른 허용지지력의 증가는 27%에 불과하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.13-22
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• 2008

지반조건과 말뚝의 테이퍼각도가 태야퍼말뚝의 지지력에 미치는 영향을 조사하기 위해서 원통형말뚝과 테이퍼각도가 다른 두 개의 메이퍼딸뚝을 이용해서 모형말뚝재하시험을 수행하였다. 시험결과에 띠르면 지반의 평균응력과 상대밀도가 커지면 테이퍼말뚝의 단위 선단지지력은 증가하였고, 말뚝의 테이퍼각도가 커집에 따라 느슨한 지반에서는 단위 선단지지력은 증가하였으나 조밀한 지반에서는 단위 선단지지력이 반대로 감소하였다. 그리고 테이퍼말뚝의 단위 주면마찰력은 지반의 수평 및 연직응력과 상대밀도, 말뚝의 테이퍼각도가 커짐에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 모형말뚝재하시험의 결과에 근거해서 형상계수를 표함한 테이퍼말뚝의 지지력 산정식을 제안하였고, 이 제안식에서는 지반조건과 테이퍼각도가 말뚝의 지지력에 미치는 영향이 고려되였다. 제안한 지지력 산정식에 대한 정확도를 검증하기 위해서 점토질 모래지반에 설치된 중간규모의 원통형말뚝과 테이퍼말뚝에 대한 현장재하시험이 실시되었고, 이때 측정된 지지력이 제안식에서 얻은 예측치와 비교되었다. 그 결과 제안된 지지력 산정식은 테이퍼말뚝의 지지력을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.27-40
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• 2012

말뚝지지 전면기초는 무리말뚝과 전면기초의 지지력을 함께 설계에 적용할 수 있는 기초형식이다. 그러나 변위장 중첩과 구속응력의 증가 등으로 대변되는 무리말뚝 - 지반 - 전면기초 상호작용으로 인해 각각의 무리말뚝기초와 전면기초의 지지력 특성은 변화하게 되며, 이는 말뚝지지 전면기초의 설계에 있어 중요한 요소로써 작용한다. 본 연구에서는 말뚝지지 전면기초에서 발생하는 지지력요소들의 상호작용을 규명하기 위해 원심모형시험을 이용한 전면기초, 단독 말뚝기초, 무리말뚝(16본; $4{\times}4$), 말뚝지지 전면기초(16본; $4{\times}4$) 하중-재하 시험을 수행하였으며, 조밀하고 느슨한 사질토 지반에서의 무리말뚝-지반, 무리말뚝-지반-전면기초의 상호작용을 하중단계에 따른 지지력 특성변화를 기준으로 분석하였다. 실험결과 말뚝지지 전면기초의 상호작용에 의해 무리말뚝기초의 지지력은 증가하는 것으로 나타났으며, 전면기초의 경우 무리말뚝의 영향에 의해 지지력이 감소하는 것으로 확인되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권5호
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• pp.67-77
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• 2006

성토지반의 지지력을 향상시키기 위하여 지반개량이나 다짐과 같은 일반적인 방법들이 많이 이용되고 있다. 하지만, 최근에는 내구성이 크고 강한 합성수지와 같은 재료들이 개발되어 실용화됨으로서, 보강토공법이 널리 적용되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 한층의 지오텍스타일로 보강된 모래지반상의 대상기초에 대한 모형실험을 평면변형률 상태에서 실시하여, 지오텍스타일의 설치위치와 길이, 강도의 변화에 따른 지지력의 증대효과와 지반의 거동을 관찰하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.19-28
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• 2006

현재 국내 설계기준에는 풍화암이나 N치 50이상의 양질의 토사지반에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법이 별도로 제시되어 있지 않으며, 말뚝의 지지력에 영향을 미치는 많은 요소를 반영할 수 있는 방법 또한 제시되어 있지 않다. 따라서 현장타설말뚝의 지지력을 산정하기 위해 지반을 토사와 암으로만 구분하고 있으며, 이로 인해 IGM으로 분류될 수 있는 풍화암을 대부분의 경우 양질의 토사지반으로 간주하여 지지력을 추정하고 있다. O'Neill 등(1996)의 연구보고서와 FHWA(1999) 설계기준에는 토사와 암반의 중간특성을 지닌 지반, 즉 IGM에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법을 제시하고 있으며, FHWA(1999) 설계기준에서는 IGM을 포함하여 지반을 명확하게 분류함으로써 이를 설계에 반영할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 국내 3개 현장의 현장타설말뚝 설계사례 분석하여 그 이론의 적용성을 평가하였다. IGM에서의 현장타설말뚝의 지지력과 비교하기 위해 IGM을 양질의 사질토 지반으로 간주하고 지지력을 산정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 지지력 비교 결과, 풍화암을 IGM으로 분류하고 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 경우 전반적으로 지지력이 크게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.61-73
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• 2005

현재 국내 설계기준에는 풍화암이나 N치 50이상의 양질의 토사지반에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법이 별도로 제시되어 있지 않으며, 말뚝의 지지력에 영향을 미치는 많은 요소를 반영할 수 있는 방법 또한 제시되어 있지 않다. 따라서 현장타설말뚝의 지지력을 산정하기 위해 지반을 토사와 암으로만 구분하고 있으며, 이로 인해 IGM으로 분류될 수 있는 풍화암을 대부분의 경우 양질의 토사지반으로 간주하여 지지력을 추정하고 있다. O'Neill 등(1996)의 연구보고서와 FHWA(1999) 설계기준에는 토사와 암반의 중간특성을 지닌 지반, 즉 IGM에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법을 제시하고 있으며, FHWA(1999) 설계기준에서는 IGM을 포함하여 지반을 명확하게 분류함으로써 이를 설계에 반영할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 국내 2개 현장의 현장타설말뚝 설계사례 분석하여 그 이론의 적용성을 평가하였다. IGM에서의 현장타설말뚝의 지지력과 비교하기 위해 IGM을 양질의 사질토지반으로 간주하고 지지력을 산정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 지지력 비교 결과, 풍화암을 IGM으로 분류하고 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 경우 전반적으로 지지력이 크게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.19-26
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• 2003

최근 연약지반상의 말뚝기초설계에 있어서 경시효과는 말뚝의 지지력 특성을 나타내는 중요한 요소 중의 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이러한 지지력 증가효과를 연구하기 위해 두 곳의 현장에서 13개의 말뚝에 대해, 항타시 EOID(초기 동재하시험)을 실시한 후 일정한 시간이 경과한 다음 재항타시험을 수행하였다. 느슨한 실트지반에 H말뚝, 강관말뚝, PHC말뚝을 항타에 의해 설치하고 9일 후 재항타 한 결과 H말뚝, 강관말뚝의 경우 지지력이 증가된 반면, PHC말뚝은 지지력의 증가가 거의 없는 것으로 나타났다. 7일 후 재항타시험을 수행한 결과 단단한 실트지반의 경우 H말뚝과 강관말뚝은 지지력이 1.17배 증가하였다. 그러나 PHC말뚝의 경우 6일 후 수행한 제 1차 재항타시험에서는 지지력이 감소하였다가, 13일 후 수행한 3차 재항타시험에서는 지지력이 1.38배 정도 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.658-666
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• 2005

시멘트밀크(저압이나 고압에 의한 선단확근말뚝공법)나 쏘일시멘트(SIP말뚝공법) 위에 안치된 말뚝기초의 선단지지력과 확대기초를 지지하는 시멘트밀크 고결체 기둥 기초의 연직지지력 공식을 알아보기 위하여 총 14개의 시험체에 대하여 정재하시험 및 하중전이시험을 실시하였다. 그 결과에 의하면, 고결체 주변지반의 구속효과가 없는 8개의 시험체는 말뚝선단보강형태와는 무관하게 말뚝선단 아래의 시멘트밀크 고결체의 강도와 면적이 클수록 크게 나타났으며, 평균구속계수는 자유표면의 영향으로 1 보다 적은 0.43(D+1)이었다. 그리고 고결체 주변지반의 구속효과를 받는 6가지 지반조건에서 설치된 말뚝의 구속계수는 말뚝선단 아래 시멘트밀크 고결체를 주변지반의 구속효과로 1 보다 큰 평균 2.1의 값을 나타내었다. 그리고 지반의 구속효과를 고려한 말뚝기초와 직접기초 아래에 설치된 시멘트밀크 고결체의 이론적인 (선단)지지력 공식을 제안하였다.