• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.713-720
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• 2008

본 연구는 낙동강 하구 대심도 연약지반에 항타관입된 PHC 말뚝에 대하여 SPT 지지력 공식으로 부터 계산된 선단지지력 값과 PDA 시험에서 얻어진 선단지지력 측정값을 비교하였다. 또한, SPT N값이 50이 넘는 경우에 대하여는 N값과 롯드 관입깊이의 선형관계를 가정하여 30cm 관입깊이에 해당하는 N값을 적용한 경우와 CPT $q_c$와의 상관성을 이용하여 $q_c$값으로부터 N값을 산정한 경우의 2가지 분석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 적용한 SPT 지지력 공식 모두 측정된 선단지지력 값과 차이가 났으며, SPT 지지력 공식은 대심도 연약지반에 항타 근입된 말뚝에 대하여 실제적인 설계를 수행할 때 신뢰하기 어려운 것으로 나타났다. 또한, N>50인 경우에 대하여 N값과 롯드 관입깊이의 선형관계를 적용하는 것은 지지력을 매우 과대평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.41-47
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• 2014

헬리컬 파일은 나선형 원판이 부착된 철제 축과 나선형 원판이 모두 지지력을 발휘하기 때문에 지지력을 예측하는데 있어 기존의 일반적인 말뚝과는 다른 다양한 산정법이 적용되고 있다. 대표적으로 Individual bearing method, Cylindrical shear method, Torque correlation method가 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내 지반에 시공된 중소구경 헬리컬 파일의 지지력을 예측하는데 있어 적절한 지지력 산정 방법을 검토하기 위해 연계논문의 현장 정재하시험에서 측정된 지지력과 3가지 방법으로 예측한 지지력을 비교 분석하였다. 비교 결과, 실측 지지력이 Individual bearing method와 Cylindrical shear method로 예측한 지지력의 최대값과 최소값 사이에 위치함을 확인하였으며, 상대적으로 Torque correlation method으로 예측한 결과가 실측지지력과 가장 유사함을 보였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1993년도 말뚝기초
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• pp.91-115
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• 1993

최근 환경문제에 대한 사회적 관심이 고조됨에 따라 말뚝항타로 인한 지반진동, 소음 등이 각종 건설현장에서 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 지반을 굴착하고 cement paste를 주입한후 기성말뚝을 삽입하는 SIP공법은 이러한 건설환경 여건의 변화에 부응하여 그 적용이 급속히 증대되고 있다. 그러나 국내에서 SIP공법으로 시공딘 말뚝의 재하시험 결과는 각종 문헌에서 제시학 있는 지지력 산정공식들과는 상이한 특성을 나타내 주고있다. 또한 말뚝의 품질관리를 위한 시험결과는 상당한 지지력 미달현상이 발생학 있는 것으로 나타나고 있어 본 공법에 대한 지지력 특성이 규명되어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 국내에서 시공된 사례들을 중심으로 SIP공법의 지지력 특성을 분석하여 보았다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권1호
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• pp.9-22
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• 1995

본 연구의 목적은 신뢰도해석에 근거한 말뚝의 여러가지 지지력 예측방법들의 안전율을 제시하는데 있다. 각 지지력 결정방법들은 여러가지 불착실성을 포함하고 있으며, 이러한 오차를 고려하기 위해 말뚝재하시험에 의해 측정된 지지력과 예측된 지지력과의 비를 분포함수로 표현할 수 있다. 이 분포함수를 이용하여 파괴확률이 10-3이하가 될 수 있는 말뚝지지력의 안전율을 산정할 수 있다. Bayes' 이론의 적용은 정역학적 지지력 공식을 Prior Distribution으로 가정하고 동역학적 지지력 공식 및 WEAP, PDA를 이용해 산정된 지지력의 분포를 Likelihood Distribution으로 가정하여 적용함으로써 많은 불확실성을 줄일 수 있게 된다. 본 연구결과에서 보면 동역학적 지지력 공식의 안전율은 대략 7.4 정도로 S.P.T.를 이용해 산정된 지지력과 함께 불확실성이 크며, 파동방정식을 이용한 지지력 결정방법인 PDA에 의해 산정된 지지력의 안전율은 약 2.7정도로 가장 신뢰도가 높음을 알 수 있다. 또한 Bayes' 이론을 적용하여 본 결과 안전율을 줄일 수 있었으며 말뚝의 지지력 산정시 이의 응용은 최적설계의 관점에서 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.75-84
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• 2004

연약지반 개량공법의 하나인 쇄석기둥은 일반 연직배수공법에 주로 사용되는 모래재료 대신에 쇄석재료를 사용하며 배수 및 침하량 감소, 지지력 증대의 복합 효과에 의해 지반을 개량한다. 최근 들어 대규모 토목공사에 사용되는 건설재료로서 막대한 양이 소요되는 모래는 현재 수요는 급증하고 구득은 갈수록 어려워져 재료는 고갈상태에 이르고 있는 실정으로서 쇄석기둥공법의 적용이 더욱 늘어나고 있는 추세이다. 특히, 최근 들어 쇄석기둥의 지지력 보강효과를 이용하는 경향이 증가함에 따라 지지력 보강 예측이 중요한 관심사항으로 대두되었으나 아직까지 주변지반과 쇄석기둥 구조체의 상호 거동을 합리적으로 반영한 산정식이 제시되어있지 못한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 연약지반상에 조성된 쇄석기둥에 의한 개량효과중 지지력 증대효과를 규명하기 위해 쇄석기둥의 지지력 거동을 수치해석적으로 시뮬레이션하였다. 이렇게 함으로써 쇄석기둥이 설치되는 원지반의 물성과 쇄석기둥의 물성을 반영하면서 하중-침하거동을 파악하고자 하였다. 수치해석 시뮬레이션에 의한 지지력 거동을 원지반조건, 쇄석기둥 조건별로 분석하여 쇄석기둥의 지지력 거동식을 제안하고 제안된 지지력 예측방법과 거동을 계측한 실측치와의 검증을 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권11호
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• pp.17-25
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• 2011

본 연구는 모래로 부분치환된 점토지반 위의 줄기초의 지지력 특성에 대한 것이다. 극한 지지력을 구하기 위해 FEM해석을 사용하였으며 부분치환은 기초의 폭의 비와 양단의 경사로 정의 하였다. B'=inf인 경우는 모래층이 점토층과 같은 반무한체인 경우로 이 때의 극한 지지력이 부분치환된 지반에서의 극한 지지력과 비교를 위해 사용하였다. 지지력 효율 ${\beta}$는 B'=inf인 경우의 극한 지지력과 부분치환에 의한 극한 지지력의 비로 모래로 부분치환된 점토지반의 지지력 특성을 파악하기 위해 사용하였다. 각각 3가지의 점토의 비배수 전단강도와 모래의 내부마찰각을 고려하였다. 분석결과 부분치환 시의 지지력효율 ${\beta}$에 가장 큰 요인은 치환깊이이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.31-39
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• 2014

헬리컬 파일(helical pile)은 한 개 이상의 나선형 원판을 중공형 축에 부착한 후 지반에 회전 관입시켜 지지력을 발현하게 하는 말뚝기초의 하나이다. 헬리컬 파일은 나선형 원판이 부착된 철제 축과 나선형 원판이 모두 지지력을 발휘하기 때문에 기존의 말뚝 지지력 식으로 헬리컬 파일의 지지력을 예측하기 위해서는 검증이 필요하다. 본 연구에서는 중소구경 헬리컬 파일의 지지력을 확인하기 위하여 김포 일대에서 헬리컬 파일의 축의 직경과 원판의 형상, 관입 깊이를 변화시키며 시공한 후 재하시험을 수행하였다. 현장시험은 동일한 조건에서 헬리컬 파일 축의 직경을 73mm, 114mm 두 가지로 시공하여 지지력을 측정, 비교하여 축의 직경이 헬리컬 파일의 지지력에 미치는 영향을 검토하였다. 같은 방법으로 원판의 개수가 1개, 3개로 제작된 헬리컬 파일 및 원판의 직경을 400mm에서 250mm으로 변화시키며 시공한 헬리컬 파일의 재하시험 결과를 바탕으로 원판의 형상이 지지력에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 헬리컬 파일의 관입 심도를 3m에서 6m까지 설정하여 관입 심도에 따른 지지력을 비교하였다. 현장 시험 결과 원판의 개수가 증가할수록, 원판과 축의 직경이 증가할수록 헬리컬 파일의 지지력이 증가하는 경향을 보이나, 축의 직경은 헬리컬 파일의 지지력에 상대적으로 적은 영향을 미치는 것을 확인할 수 있으며, 원판의 형상이 지지력에 미치는 영향이 상대적으로 큰 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.189-197
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• 2002

개단말뚝의 지지력은 말뚝의 폐색정도에 영향을 받으며, 이러한 폐색정도는 관내토증분비인 IFR에 의하여 정량화 될 수 있다. 그러나 말뚝의 폐색정도가 말뚝의 지지력에 미치는 영향을 정확하게 고려하는 개단말뚝의 지지력 산정기준이 현재까지 없는 실정이다. 따라서 말뚝의 폐색정도가 지지력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 계측기가 부착된 모형 개단말뚝과 가압토조를 이용해서 모형말뚝시험을 수행하였다. 시험결과 개단말뚝의 IFR은 말뚝의 관입깊이에 대한 관내토길이의 비로 정의되는 관내토길이비(PLR)로부터 예측이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 개단말뚝의 선단 지지력과 주면마찰력은 말뚝의 IFR이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 또한 이와 같은 모형말뚝시험의 결과에 근거하여 개단말뚝의 선단지지력과 주면마찰력을 산정할 수 있는 새로운 지지력산정식이 제안되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.237-246
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• 2003

항타말뚝은 진동과 소음같은 환경적인 문제점이 있다. 특히 대상 토질이 자갈, 호박돌, 풍화암으로 구성되어있다면 항타말뚝의 적용은 불가능하기 때문에 우리나라에서는 현장말뚝의 적용이 증가하고 있는 추세이다. 일반적으로 이론적인 공식에 의한 현장타설말뚝의 지지력은 과소하게 산정되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존에 제안된 국내외 지지력 산정식과 현장시험을 통한 실측데이터를 비교하기위해 광안대로와 수영 3호교의 암반에 근입된 현장 타설말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였으며, 현장타설말뚝의 주변마찰력을 측정하기 위하여 변위계를 설치하였다. 현장시험을 통한 현장타설말뚝의 거동은 반복하중 재하시 완전한 탄성거동을 보였으므로 이는 실제말뚝의 극한지지력에 도달하지 못하였음을 입증한다. 이때 측정된 말뚝의 지지력이 이론식에 의하여 산정된 지지력보다 크게 산정되었다. 또한 실험에서 측정된 결과에 의하면 현장타설말뚝의 주된 지지력이 선단지지력이 아닌 주변마찰저항에 의한 것이라는 것을 보였다. 그리고 이와같은 결과에 의거하여 현장타설말뚝의 설계에 대한 몇가지 제안들을 도출하였다.