• 한국지반공학회논문집
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• 제28권10호
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• pp.17-25
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• 2012

NATM공법을 적용한 터널에서 숏크리트, 락볼트, 강지보재 등은 터널 굴착 후에 지반을 지지하기 위해 설치되는 주요한 지보재이다. 이전에는 H형강 지보재와 같은 강지보재가 많이 사용되었지만, 시공성이 떨어지는 등의 문제가 있어 격자지보재의 사용이 증가하였다. 본 연구에서는 기존의 격자지보재에서 스파이더와 강봉간의 접촉면적을 넓혀 강도가 증진된 신형 격자지보재를 개발하여 그 효과 및 성능을 검증하고자 LG-$50{\times}20{\times}30$, LG-$70{\times}20{\times}30$, LG-$95{\times}22{\times}32$ 세 가지 규격으로 3점 휨강도 실험과 4점 휨강도 실험을 실시하였다. 그 결과 기존의 격자지보재와 비교하여 신형의 격자지보재는 스파이더와 주강봉 접촉부에서는 평균 17.95%의 강도증진 효과가 있었고, 스파이더와 스파이더 사이에서는 평균 19.37%의 강도증진 효과가 있었으며 이는 스파이더와 주강봉 사이의 기계적 결합과 접촉면적 증가에 의한 격자지보재의 강성증가에 따른 결과로 사료된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권1호
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• pp.49-58
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• 1988

성토하에 매설된 강관에 작용하는 응력을 유한요소법을 이용하여 탄소성해석을 하고 성토높이, 성토 흙의 탄성계수, 관의 두께, 트렌치의 폭 및 깊이가 응력에 미치는 영향을 검토하였다. 그리고 탄소 성해석결과와 Marston-Spangler이론에 의한 응력을 비교하였다. 연구결과 관직경과 관두께와의 비가 400인 경우에는 탄소성해석 결과와 Spangler이론의 연성관 해석 결과가 비슷하나 이 비가 200보다 작은 두께가 두꺼운 강관의 경우에는 연성관해석이 적합치 않는것 같다. 그리고 강성관해석에 의해서 구한 연직하중은 성토높이, 성토흙의 탄성계수, 관의 두께, 트렌치의 폭 및 깊이에 한계없이 연성관해석에 의한 값보다 항상 크다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권12호
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• pp.99-110
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• 2012

지반굴착을 위해서 적용되는 흙막이공법은 앵커, 네일, 버팀보 등과 같은 지보재를 사용하게 되며, 지보재 설치에 시간적, 경제적 문제와 건설되는 구조물에도 결함을 야기하는 등의 문제를 안고 있다. 본 연구에서 제안된 지주식 흙막이 공법은 전면지주와 배면지주를 경사로 설치하여 일체화시킨 가시설 공법으로, 배면지주의 설치로 인해 전면지주에 작용하는 토압을 효과적으로 분산시켜 가시설의 구조적인 안정성을 증대시켰다. 본 연구에서는 실내모형실험을 통해 전면지주와 배면지주의 설치각도, 재료강성 등을 달리하여 지주식 흙막이 공법의 안정성을 확인하였으며, 실내 모형실험 결과를 이용하여 배면지주 설치로 인한 전면지주에 작용되는 토압감소효과를 분석하였다. 실험결과 배면지주의 설치로 인해 전면지주에 작용되는 토압감소 및 변위억제 효과는 상당히 큰 것으로 평가되었으며, 본 실험을 통해 지주식 흙막이 공법의 안정성이 증명되었다. 또한 랜킨토압이론을 이용하여 토압감소율을 정량적으로 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.25-32
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• 2022

최근 우리나라에 리히터 규모 5.0 이상의 지진발생 2건과 규모가 낮은 지진발생이 많아짐에 따라 지진피해가 늘어나면서 내진설계에 대한 많은 연구와 관심이 높아지고 있으며, 그 중 최근 발생한 포항지진으로 인해 항만시설물에 대한 내진설계에도 관심이 높아졌다. 본 연구에서는 1g 진동대시험을 통하여 항만구조물 중 직립식, 경사식 방파제에 대한 지진 시 발생하는 동적거동에 대해서 실험 및 분석을 하였다. 이를 위해 사상법칙을 적용한 모델에 장주기(Hachinohe), 단주기(Ofunato), 인공지진파 총 세가지 지진파를 적용하고, 연약지반의 DCM 공법 보강 여부를 고려하여 실험하였다. 진동대시험결과를 기초로 지진 시 DCM 공법 보강 여부에 따라 직립식과 경사식 방파제의 동적거동에 대하여 가속도 및 수평·수직 변위를 분석하였다. 검토 결과 직립식 및 경사식 방파제 동적거동은 DCM 공법 보강을 한 경우에 지지력 및 강성이 높아짐에 따라 가속도의 증폭이 억제되는 경향을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.45-52
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• 2022

암반내 불연속면이나 지반-구조물의 접촉면은 열-수리-역학적으로 연계된 거동 특성을 보이므로, 온전한 지배방정식에 근거한 경계면 요소의 개발이 필요하다. 본 논문은 경계면 요소에 대한 힘평형 방정식, 유체의 연속방정식 그리고 에너지 평형 방정식을 유도하였다. 그리고 경계면 요소에 대한 탄소성 역학 모델의 강성행렬을 제시하였다. 개발된 유한요소는 2차원 조건에서 변위는 6절점, 수압과 온도는 4절점을 사용한다. 단층내 유체 주입에 대한 완전연계된 THM 해석은 단층내의 유효응력 감소와 주위 암반의 온도 수축에 의한 주입압의 복합적인 변화을 모델링 할수 있었다. 하지만, 열적 현상을 무시한 HM해석은 수리-역학적 변수를 과다하게 산정하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.187-193
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• 2023

이 논문은 말뚝체의 자중을 고려한 말뚝의 좌굴거동에 관한 연구이다. 비균질 지반에 설치된 부분매립 말뚝의 좌굴을 지배하는 미분방정식과 경계조건을 유도하였다. Runge-Kutta법과 Regula-Falsi법을 결합한 수치해석법을 적용하여 말뚝의 좌굴하중과 좌굴형을 산정하였다. 계산된 좌굴하중의 수치해와 문헌값은 잘 일치하였고, 수치예를 통해 말뚝의 자중, 매립비, 세장비, 경계조건 및 지반의 반력형상비, 지반강성비가 말뚝의 좌굴특성에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과, 말뚝의 자중은 말뚝의 좌굴하중을 감소시켰으며 이러한 자중효과의 무시는 부분매립 말뚝의 좌굴하중을 과대평가할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.5-16
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• 2007

유럽 등지에서 연약지반 개량 또는 제방기초로서 적용되는 쇄석기둥 공법은 일반적인 파일기초의 대안공법으로 경제성 및 시공성 측면에서 효율적이며, 액상화 방지에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 최근 들어서는 더욱 발전된 형태의 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 이와 관련하여 본 논문에서는 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법의 성토하중에 대한 쇄석기둥의 하중지지 특성을 고찰하기 위해 2차원 유한요소해석을 수행하였고, 지오그리드 보강효과, 지오그리드 강성, 지오그리드 감쌈깊이 등 영향인자에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 해석결과로부터 지오그리드 보강은 쇄석기둥 공법의 장 단기 하중지지 특성 개선시켜 주는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.29-39
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• 2022

도심지의 심각한 교통체증을 해결하기 위해 지하차도, 대심도 지하도로, 광역급행철도 등 대규모 지하공간 개발이 이루어지고 있다. 도심지 지하차도로 건설로 인해 인접한 도시철도 A호선 교각기초 영향 최소화 및 안정성 확보를 위해 흙막이 가시설 보강, 기초 보강 등을 실시하였다. 본 연구에서는 근접도 평가와 함께 지하차도 굴착공사로 인한 안정성을 검토하기 위해 3차원 유한요소해석을 수행하고 수치해석 결과를 통해 보강효과를 정량적으로 분석하였다. 분석결과 기존 보강을 수행한 결과에 비해 겹침 CIP와 지반보강 그라우팅을 실시할 경우 흙막이 가시설 벽체 변위는 50% 이상 저감되었고 기초말뚝의 응력에서도 45% 이상 감소 효과가 있었다. 수치해석결과 분석을 토대로 근접시공 시 보강그라우팅, 가시설 벽체의 강성 증대 등을 통해 가시설 벽체의 변위 발생을 적극적으로 억제해야 함을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6C호
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• pp.331-338
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• 2008

기존 쏘일네일사면 설계법들은 보강재, 주변지반 또는 이들의 상호작용에 대하여 각기 다른 가정들을 적용하고 있다. 다수의 방법에서는 단순하게 쏘일네일의 인장력만을 고려하여 이를 외력으로 적용하여 안정해석을 하고 있다. 하지만 쏘일네일사면은 사면을 구성하는 지반에 비하여 상대적으로 큰 휨저항성을 가지므로 쏘일네일의 휨강성을 고려한 안정해석법이 보다 현실적이고 공학적인 설계이다. 본 논문에서는 쏘일네일사면 설계시 쏘일네일의 휨저항성을 고려하며 이때 지반의 극한수평지지력에 따른 변화를 확인하고 이를 이용하여 수정된 FHWA 쏘일네일사면 설계법을 제안한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.23-31
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• 2023

콘크리트 궤도의 침하는 고속열차의 안전한 운행을 크게 저해할 수 있으며 복구에 상당한 비용이 소요되므로 최근 큰 문제로 대두되고 있다. 침하의 가장 큰 원인 중 하나는 터널공사의 부산물로 발생하는 암석재료를 적정한 입도분를 가진 토사 혼합 없이 하부노반 성토에 사용하기 때문으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 암석재료로 성토된 하부노반의 부분 보강으로 인한 침하억제 효과를 수치해석으로 평가하였다. 하부노반에 일정하게 배치된 기둥 형태의 보강 영역은 상부노반에 지반아칭을 유발하게 되며 성토하중이 보강된 영역에 집중하게 되어 침하가 억제되는 효과가 있다. 유한요소해석을 통하여 보강된 영역의 크기, 강성, 간격이 하부노반의 침하억제에 미치는 효과를 평가하였으며, 해석 결과를 토대로 침하를 허용치 이내로 억제하기 위한 최소 보강 간격을 결정하는 설계 방법을 제안하였다.