• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2020

연구목적: 본 연구에서는 수치해석을 통한 역해석기법을 이용 현장변위예측관리기법을 보완하는 안전관리 방안에 대한 연구를 수행하였다. 연구방법: 역해석기법을 이용하여 유한요소해석 기반인 MIDAS GTS/NX 프로그램을 이용 해석을 수행하였다. 붕괴현장의 계측데이터와 변위 경향을 가능한 근접시킨 뒤, 붕괴원인을 추정 후 붕괴방지 공법을 적용하였다. 연구결과: 역해석을 수행하여 얻은 결과물중 하나인 지반정수로 붕괴원인을 추정한 결과 앵커의 자유장 길이 불충분으로 확인 되었고, 붕괴방지 공법으로 앵커의 자유장 길이를 변화시켰으며, 변위가 현저히 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 결론: 역해석기법을 현장관리에 참고, 붕괴원인을 추정하고 합리적인 붕괴방지 대책을 제시할 경우 붕괴 사고를 줄이는데 도움이 될 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.171-180
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• 2010

In this study, applicability of software used to analyze the lateral deformations and its shape of braced cuts, executed to excavate the ground for constructing the underground structures, was assessed by performing field measurements and numerical analyses and their behaviors were also compared with results of previous studies. Three typical sections, located at the construction site where the subway was on the process of construction at Suwon city in Gyeonggido, were chosen and the data of field measurement at those sections were collected. Numerical analyses with FEM technique of using the software PLAXIS and elasto-plastic approach of using the software MIDAS were performed. In general, the deformed shapes of braced cut, obtained from numerical approaches, were in relatively good agreements with results from field measurements. For sections of A-A and B-B, measured values were greater than analyzed ones whereas they were in relatively good agreements in the section C-C. As results of comparing the values from the measurements and the estimations, they were found to be close to each other so that numerical approaches were assessed to be appropriate to estimate the lateral deformation. The numerical technique with FEM was preferred to use because it estimated closer to the measurements than the elasto-plastic approach.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.1666-1672
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• 2008

In this study, it collected and analyzed a construction case of the improved top-down support system application field on a case by case retaining wall method. The behavior of horizontal displacement was analyzed according to retaining wall type after reviewing a design stage and estimated horizontal displacement under the construction. The study results showed that it is judged stable until excavation termination irrelevant to a retaining wall method at the improved top-down support system application. It is judged that the settlement of behind ground can minimize because the retaining wall head displacement also behave stably. It was compared the predicted horizontal displacement in design and the measured horizontal displacement acquired through a measurement by using Elasto-Plastic analysis program. The comparison results showed that a similar horizontal displacement was predicted within stability standard irrelevant to a retaining wall method. So, it is decided that the advanced prediction is reasonable by Elasto-Plastic analysis in design applied the improved top-down support system. In the case of the ground anchor method application under a same condition, it is decided that a horizontal displacement will more increase than the improved top-down support system is applied. If a section condition is same, it was decided that to apply top-down support system is more stable than that.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권6호
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• pp.937-957
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• 2017

도심지 도로는 도시민의 안락한 편익을 제공하기 위해서 차량과 보행이 집중되고 각종 공급배관들이 매설되어 있으며 도시민은 도로에 접하고 있는 건축물을 주거, 사무, 상업, 휴게공간으로 이용하면서 안락한 생활을 영위하고 있다. 그러므로 높은 토지비용에도 불구하고 토지이용효율이 높은 지하건축물이 꾸준하게 건설되고 있다. 최근 지하건축물의 개착공사로 인해서 주변도로와 인접건물이 침하되는 등의 도시안전성 저해문제가 사회적으로 크게 이슈되고 있으며 이를 개선하기 위한 제도개선이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도심지 지하건축물의 지하굴착 안전성을 확보하고 주변 침하로 인한 민원을 효과적으로 예방할 수 있도록 새로운 형태의 강재주열벽을 개발하였으며 이를 이용한 지하건축물 가설공법에 관한 연구를 수행하였다. 또한 강재주열벽의 휨강도 시험을 통해서 강도설계법을 적용한 흙막이 벽체의 합리적인 설계방법을 제시하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.193-202
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• 2023

In this paper, a dynamic centrifuge model test was conducted on a 24.8-meter-deep excavation consisting of a 20 m sand layer and 4.8 m bedrock, classified as S3 by Korean seismic design code KDS 17 10 00. A braced excavation wall supports the hole. From the results, the mechanism of seismically induced earth pressure was investigated, and their distribution and loading points were analyzed. During earthquake loadings, active seismic earth pressure decreases from the at-rest earth pressure since the backfill laterally expands at the movement of the wall toward the active direction. Yet, the passive seismic earth pressure increases from the at-rest earth pressure since the backfill pushes to the wall and laterally compresses at it, moving toward a passive direction and returning to the initial position. The seismic earth pressure distribution shows a half-diamond distribution in the dense sand and a uniform distribution in loose sand. The loading point of dynamic thrust corresponding with seismic earth pressure is at the center of the soil backfill. The dynamic thrust increased differently depending on the backfill's relative density and input motion type. Still, in general, the dynamic thrust increased rapidly when the maximum horizontal displacement of the wall exceeded 0.05 H%.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.1-12
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• 2015

국내외에서 차수벽이나 흙막이 벽체로 많이 사용되고 있는 강널말뚝의 관입시 일반적으로 진동해머를 이용하여 시공하고 있다. 진동해머 중에서도 유압식 진동해머가 많이 사용되고 있는데, 진동해머의 시동을 켜고 끌 경우 진동해머 편심축의 이동에 따라 고유진동수의 변화로 진동해머에서 공진이 일어나 진동 및 소음이 크게 발생하는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 일반 유압식 진동해머에서 발생하는 공진 발생에 의한 진동 및 소음을 줄이기 위하여 진폭가변형 유압진동해머를 개발하였다. 개발된 진폭가변형 유압진동해머는 두 쌍의 편심체 수평 각도를 조절하여 진동수 및 진폭을 조절할 수 있으며, 일반 유압식 진동해머와 개발된 진폭가변형 유압진동해머의 기진체 현장실험을 이용한 성능 평가 비교를 통해, 기존 일반 유압식 진동해머에 비해 진폭가변형 유압진동해머의 진동 및 소음이 감소함을 확인하였다. 또한 현장실험 결과 진폭가변형 유압진동해머는 굴삭기의 추력으로 인해 기존 전기식 진동해머에 비해 관입속도가 증가하였으며, 일반 유압식 진동해머에 비해서도 진폭가변으로 지반조건에 따라 관입속도가 빨라질 수 있음을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.573-581
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• 2008

본 연구에서는 무지주 지하합성벽에서 흙막이용 H-말뚝과 콘크리트 벽체의 전단성능을 구명하고 특히 전단 연결재를 폼타이로 대체하였을 경우의 폼타이 직경에 따른 전단성능 평가와 폼타이의 배치 방법에 따른 전단성능을 평가할 수 있는 방안을 제시하고 있다. 지하합성벽의 전단성능을 평가하고자 폼타이의 직경, 배치 방법, 전단연결재를 폼타이로 대체하였을 경우를 주요변수로 선정하여 6개의 실험체를 제작하였다. 폼타이의 직경에 따라서는 전단성능이 효과적인 것으로 나타났으며, 폼타이 배치에 따라서는 거의 유사한 전단성능을 발휘하였으며, 전단연결재를 폼타이로 대체한 경우에서는 전단성능이 10% 정도 크게 나타나 무지주 지하옹벽에 적용가능한 것으로 판단된다. ACI 349-06과 PCI, ACI 318-05, AISC 360-05에서 제시하고 있는 식으로 계산한 결과와 실험 결과를 비교하였을 경우 전단연결재의 전단 강도를 ASIC 식이 가장 유사하게 나타내고 있음을 볼 수 있다. 또한 콘크리트와 철골부재의 접합면에 생기는 마찰력에 추후 연구를 통한 전단내력을 평가할 경우 지하합성벽의 전단내력을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.9-21
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• 2020

본 연구에서는 사질토와 점성토가 혼재하는 해안 매립지반에서 조합형 Sheet Pile 공법의 설계법을 고찰하였고 지반 굴착시의 거동을 해석하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 형태(Built up, Interlocking, Welding) 및 해석방법(엄지말뚝법, 연속벽법)에 따라 흙막이 가시설의 예측 거동이 상이함을 탄소성 해석으로부터 확인하였다. Sheet Pile(측면말뚝) 부재력의 경우 연속벽체 해석법의 결과가 가장 보수적인 결과를 예측하였다. 조합형 Sheet Pile 공법의 최대 부재력을 토대로 각 부재별 응력비(발생/허용)를 분석하면 측면말뚝의 경우 휨, 버팀보의 경우 조합응력에서 최대값을 나타내었다. 유한요소해석결과 측면말뚝의 부재력은 단기 유효응력 해석 조건에서 가장 크게 나타난 반면, 버팀보의 압축력은 압밀 해석에서 크게 나타났다. 탄소성 해석과 유한요소해석 결과를 비교하면, 측면말뚝의 전단력과 버팀보의 축력은 탄소성 해석에서 크게 평가되었고, 측면말뚝의 휨은 유한요소해석의 단기 유효응력 조건에서 가장 큰 것으로 나타났다. 또한, 측면말뚝의 변위는 탄소성 해석보다는 유한요소해석에서 더 크게 예측되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.27-35
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• 2019

역해석 수행 시 상대적으로 복잡한 공간 및 목표 설계 변수가 많은 경우, 지반공학 분야에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 지반공학 다변수 문제에 대한 모델로 터널 분야 및 흙막이벽체에 대해서 Sharan 공식 및 Blum 방법을 사용하였다. 최적화 방법은 크게 결정론적인 방법 및 확률론적인 방법으로 구분된다. 본 연구에서는 전자 중 모의강화법(SA), 후자 중 차분진화 알고리즘(DEA), 입자 군집 최적화 알고리즘(PSO)을 선택하여 다변수 모델을 적용해서 비교하였다. 지반공학 다변수 역해석 문제에서 결정론적인 방법은 문제가 있음을 확인하였고, 차분진화 알고리즘의 우수성을 확인하였다. DEA는 Sharan의 이론 해에 대한 문제에서 평균 3.12%, Blum 문제에 대해서 평균 2.23% 오차율을 보였고, 반복 탐색 회수도 가장 작은 것으로 파악되었다. DEA 대비해서 SA는 117.39~167.13배, PSO는 2.43~6.91배의 탐색시간이 소요되었다. 지반공학 문제의 다변수 역해석에 차분진화 알고리즘을 적용하면, 계산속도 및 정확도가 향상될 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.135-148
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• 2021

굴착 전 지반조사 결과를 활용한 지반함몰 위험등급 분류는 시공 과정에서 들어나는 인자들에 따라 평가 결과가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제안된 굴착 전 지반조사 결과를 활용한 지반함몰 위험등급 분류 방법을 현장상황을 고려하여 보정하는 방법을 제시하였다. 굴착 진행 중 지하수위는 차수공법의 적용 여부나 시공 상태에 따라 유출되는 정도가 시공 전 예측결과와 다르게 나타난다. 굴착 중 급격한 지하수위 하강은 압밀이나 압축 등의 체적 감소로 지반함몰을 유발하고 집중 호우 등에 의한 수위 상승은 굴착 저면의 히빙이나 보일링을 발생시켜 지반함몰 위험도를 높인다. 굴착 중 흙막이 벽체의 과도한 변위나 지반침하는 지반함몰의 원인이 될 수 있으며, 매설된 관로의 파손을 야기하여 지반함몰 위험도를 높인다. 본 연구에서는 굴착 중 지하수 변동 및 유출상태, 지반변위, 흙의 종류 등을 고려하여 지반함몰 영향인자를 재평가하는 방법을 제안하였다. 최종적으로 지반함몰 평가의 영향인자를 5개 카테고리의 12개 영향인자로 평가할 수 있도록 개선하였다.