• 토지주택연구
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• 제4권1호
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• pp.125-131
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• 2013

얕은 기초 설계와 시공을 위해 실시하는 평판재하시험 결과로부터 실제 기초지반의 침하량을 산정하고 있는데 국내에서 많이 시공되는 화강풍화토나 풍화암에 대한 현장 예측식이 없는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 화강풍화토와 풍화암을 대상으로 현장 평판 재하시험을 실시하여 기초 크기별 침하량 거동을 분석하였다. 모형토조와 현장 재하시험에서 측정한 하중 ~ 침하 곡선을 일반적인 항복하중 판정법을 사용하지 않고 하중 ~ 상대침하(s/B, s : 침하량, B : 재하판폭) 관계로 정규화(Normalization)하여 분석하였다. 즉, 하중 ~ 상대 침하 개념으로 정규화한 결과, 재하판 직경에 관계없이 일정한 형태의 곡선을 나타내므로 현장의 지반조건과 상관성을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.2403-2407
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• 2012

압축하중을 받는 말뚝의 하중-침하관계를 구하기 위한 하중전이법에서는 말뚝을 유한개의 요소로 분할하고 각각의 요소들에 대하여 말뚝주면변위와 주면 전이하중 그리고 말뚝선단변위와 선단저항력 사이의 적합조건으로부터 말뚝 요소의 단면력과 변위를 계산하게 된다. 통상적인 하중전이법에 의할 경우 모든 말뚝요소들에 대하여 하중-변위 사이의 적합조건을 만족하도록 반복계산을 수행해야 하므로 계산량이 과다한 단점이 있다. 본 연구에서는 압축하중을 받는 말뚝에 대한 미분방정식을 유한차분식으로 정식화하여 말뚝 바닥요소를 제외한 요소에 대해서는 반복계산 없이 직접 말뚝 단면력과 변위량을 계산할 수 있는 간편 계산법을 도입하였다. 간편 계산법에 의한 계산결과를 기존의 해석자료와 비교하여 보았는데 하중-침하관계와 말뚝 단면력 분포가 일치함을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권4C호
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• pp.127-136
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• 2011

기초사석 위에서 진동하중을 받는 진동다짐판의 침하는 일시적인 진폭과 소성침하로 나타낼 수 있다. 최대 진동하중이 사석의 지지력을 초과하지 않는 한, 소성침하량은 극한값으로 수렴하며 궁극적으로 정상적인 진동을 한다. 이러한 진동다짐의 침하거동에 대한 실내실험은 수평방향이 구속된 시료에 대하여 진동하중이 전체면적에 작용하도록 수행되었거나 진동대에 시료를 놓고 실험을 수행한 것이 대부분이다. 그러나 실제 현장에서는 진동하중이 기초사석 표면적의 일부에만 적용되고 있다. 본 연구에서는 현장조건에 맞게 쇄석에 진동하중을 작용토록 하였다. 쇄석에 대한 진동다짐실험에 따르면 전체 침하량의 약 90%가 2분 이내에 발생하며, 정적 및 동적응력을 포함한 진동응력 수준이 증가할수록 침하는 증가하였다. 진동다짐시, 진동다짐수, 진폭, 침하량, 재하폭, 진동응력의 상관관계를 나타내는 식을 제안하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.49-54
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• 2012

연약지반 개량공사에서 최종압밀침하량은 침하관리와 준공시기를 결정하는 데 중요하다. 설계 시 점토층의 최종압밀침하량의 산정은 압축지수를 이용하는 방법이 가장 많이 이용되고 있다. 압축지수는 압밀시험으로 얻어진 하중-침하 관계를 반대수좌표에 나타냈을 때 처녀압축곡선의 기울기이다. 종래에는 압밀층 전체를 한 개의 층으로 보고 최종압밀침하량을 산정해 왔으나, 압밀층을 여러 개의 층으로 분할했을 때 얻어지는 침하량의 차이를 알아보았다. 분할층 수와 상재하중의 크기가 압밀침하량에 미치는 영향에 대하여 분석한 결과는 다음과 같다. 분할층 수가 증가할수록 침하량은 증가하여 일정한 값에 수렴하며 이러한 양상은 상재하중의 크기와 무관하게 나타났다. 상재하중이 압밀층 두께에 비해 상대적으로 작을 때는 층분할효과가 매우 크게 나타났다. 보편적인 성토하중의 경우 층분할효과는 1.2-1.4 정도로 나타났으며 이 값은 최종압밀침하량 산정 시 안전율의 의미로 사용할 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.111-122
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• 2005

암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝에 대한 하중-침하량 특성을 조사하기 위하여 35개소에서 실시된 말뚝재하시험 결과를 분석하였다. 일반적으로 단단한 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 침하량은 대단히 미소하여 말뚝의 설계 시방서상에 제시된 말뚝의 전체침하량이나 잔류침하량에 대한 규정을 적용하여 극한하중을 결정할 수가 없다. 따라서 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 항복하중을 결정하기 위하여 항타말뚝을 대상으로 이전에 제시된 P-logS분석법을 적용하여 보았다. 적용결과, 이 방법은 기존의 다른 분석법인 P-S, logP-logS, S-logt 및 P-S분석법에 비하여 항복하중결정이 비교적 간편하고 정확하였다. 그리고 암반에 근입된 대구경 현장타설말뚝의 하중이 항복하중에 도달하기 전까지의 말뚝의 하중-침하량 관계를 나타낼 수 있는 회귀분석식이 제시되었다. 또한, 지지층의 종류와 암반 근입심도에 따른 말뚝의 침하거동특성도 조사하였다. 끝으로 현장말뚝재하시험결과에 대한 고찰을 통하여 암반에 근입된 현장타설말뚝의 항복하중을 결정할 수 있는 새로운 침하량 기준값이 제시되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.83-89
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• 2018

본 연구에서는 유한 요소 해석을 바탕으로 연약 지반의 콘크리트 직사각형 피라미드 기초의 접지 하중과 접지 면적을 고려하여 불충분 한 설계 능력을 보완하고 하중에 의한 침하의 영향을 연구하였다. 이 연구의 결과로, 사각 피라미드 기초가 일반 기초보다 18% 더 효과적이라는 결과가 나왔는데, 이는 압밀침하에 체적의 변화에 따라 밀접한 관계를 가지고 있으며 과잉간극수압이 소산 하는 시간에 비해 비교적 짧은 시간에 일어나는 하중의 변화로 발생한 것으로 해석되었다. 해석 시 지층의 경계조건에 따라 압밀층은 상단과 하단 중간에 이루어져 있고, 압밀이 진행 되는 시간에 비해 짧은 시간에 하중이 가해져 하중이 완전히 작용하기 전에는 압밀이 전혀 발생하지 않는 것으로 해석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.933-939
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• 1994

본 논문은 중간 정도의 밀도를 가진 사질토층에 있어서 얕은 기초의 극한 지지력에 대한 Geogrid 보강의 긍정적인 효과를 우선적으로 평가하고자 하였다. 보강된 사질토층의 정적, 반복 하중에 따른 침하 특성을 개선함에 있어 일련의 실내 모형 시험을 수행하므로써 양용 정방형 기초의 극한, 허용 지지력을 연구하고자 하였다. Geogrid의 사용은 연약 지반의 강도 특성 및 하중-침하 관계에서의 개선을 위한 경제적이면서도 시간 절약의 효과를 가져올 수 있다. 특히 Geogrid로 보강된 지반은 기계 기초, 철로 제방, 그리고 지진 예상 지역의 구조물 기초 등에 필수적이다. 결론적으로 본 실험 연구의 결과는 사질토층에 Geogrid로 보강을 실시하므로써 정, 동적 하중에 대한 지반의 특성이 개선됨을 보여주고 있었으며, 향후 현장에서 유용하게 사용될 새로운 보강토 방법을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권7호
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• pp.67-75
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• 2012

교량기초의 지지층인 조밀한 화강풍화토 지반에서 얕은 기초의 침하에 대한 크기효과를 평가하고자 하였다. 이를 위해 지반조건이 유사한 2개 현장에서 재하판 크기를 다르게 하여 평판재하시험을 수행하였다. 시험결과 재하판 하부 및 주변 지반의 파괴는 관찰되지 않았으며 하중 증가에 따라 침하가 비례하여 증가하였다. 이러한 결과는 대상지반에 지지되는 기초의 안정성 또는 사용성은 침하가 지배하는 것을 의미한다. 침하에 대한 기초크기 효과는 압력-침하곡선의 기울기로 표현되는 지반반력계수와 기초폭의 관계로 표현하였다. 기존에 제안된 관계식과 비교해 볼 때 본 실험결과는 크기효과가 더 크게 나타나며, 이는 기존에 제안된 관계식은 조밀한 화강풍화토 지반에 지지된 기초의 침하를 과소평가할 수 있음을 나타낸다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권10호
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• pp.47-66
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• 2019

본 연구에서는 사질토층을 지나 풍화암에 4D 소켓된 매입 PHC말뚝에 대하여 PHC말뚝 직경과 길이 및 사질토 지반의 N값에 따른 매개변수 수치해석을 실시하였다. PHC말뚝과 지반은 Mohr-Coulomb의 탄 소성모델을 적용하였으며, 말뚝 주변 경계면은 가상두께의 인터페이스를 설정하였다. 10종류 직경의 PHC말뚝에 대한 수치해석 결과를 분석하여 사질토의 N값에 따른 말뚝머리 하중-침하 곡선과 말뚝의 근입길이에 따른 축하중 분포도 곡선을 구하였다. 또한 이들 결과로부터 각 하중 성분과 침하 사이의 관계 곡선을 구하였으며, 하중 성분은 전체 하중, 전체 주면마찰하중, 사질토의 주면마찰하중, 풍화암의 주면마찰하중 및 풍화암의 선단하중으로 구분하였다. 수치해석으로부터 구한 하중-침하 곡선에서 변곡상태가 나타나는 하중을 분석한 결과, 대체로 변곡상태를 나타내는 하중 단계는 말뚝 직경의 약 5~7% 수준의 침하량으로 나타났으며, 안전측으로 말뚝직경의 5% 침하량에 해당하는 하중으로 평가하였다. 이 하중 단계를 동원지지력($Q_m$)으로 정의하였으며, 본 연구의 지지력 분석에 사용하였다. 매개변수 수치해석 결과, PHC 말뚝 직경, 상대근입길이 및 사질토의 N값에 관계없이 SRF는 평균적으로 70% 이상으로 나타났다. 또한 전체마찰지지력에서 사질토의 주면마찰지지력이 평균 80% 이상으로 나타났다. 이러한 결과는 매입 PHC말뚝의 지지력 산정에 이용할 수 있으며, 또한 새로운 지지력 산정방법 제안을 위한 연구에도 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.17-28
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• 2009

연약지반상 성토시, 성토하중은 연약지반에 편재하중으로 작용하게 되어 기초 연약지반의 과도한 침하와 측방유동을 야기할 수 있다. 연약지반의 과도한 변형은 결국 성토체 자체와 인접 지반 및 구조물의 안전을 위협하게 된다. 연약지반의 변형거동에 영향을 미치는 요인은 크게 성토하중 조건과 지반조건으로 구분할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이들 조건을 달리한 5회의 모형실험을 수행하여, 성토하중 재하가 기초 연약지반의 변형거동에 미치는 영향을 평가하였다. 모형실험 결과, 성토하중 재하가 지중 측방변위 발생에 영향을 미치는 영향거리는 성토체 선단부로부터 재하폭의 2배까지인 것으로 나타났다. 또한 모형실험 결과를 근거로, 성토속도(v, kPa/day)와 일평균 침하량(${\Delta}s$, mm/day) 사이의 관계식과 성토속도와 일평균 지중 최대수평변위(${\Delta}y_m$, mm/day) 사이의 상관관계식을 제안하였다.