• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.17-25
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• 2007

본 연구에서는 유럽 등지의 해외에서는 일반적인 파일기초의 대안으로 연약지반에서 적용되고 있는 지오그리드로 보강된 쇄석기둥공법(GESC)의 유한요소해석 모델링에 관한 내용을 다루었다. 쇄석기둥 공법은 경제성 및 시공성 측면에서 효율적이며 이와 함께 액상화 방지에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 최근 들어 더욱 발전된 형태인 지오그리드 감쌈 쇄석기둥공법(GESC)에 관한 연구가 진행되고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 GESC공법의 3차원 유한요소해석 모델링기법을 확립하고 이에 대한 거동특성에 관한 데이테베이스 수립에 두었다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석 모델링에 대한 상세내용과 GESC의 침하특성 효과를 평가하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권3호
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• pp.67-78
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• 1986

철근 콘크리트 얕은 기초 구조물의 파괴유형을 지반에 대해서는 지지력(BCM), 여밀 침하량 (CSM), R.C. slab에 대해서는 moment (MFM) 및 사인장 전단파괴(PCM) 등의 유형으로 설정하였다. 그런데, 이 4개의 서로 다른 유형에는 작용되는 하중 기초의 폭 및 깊이가 공통으로 입력되는 설계변수들이므르, 이 공통 설계변수들이 차지는 파괴영역을 고려하여 system reliability를 해석하 는 방법을 제시하였다. 또한 제시된 방법에 의해 대표적인 얕은 기초 구조물에 대한 신뇌도를 해석 한 바, 1. 단-거훈함수에 대한 신뢰지수는 CSM이 가장 낮고, 가장 안정한 상태는 PCM이었으며, BCM 및 MFM의 파괴확률은 유사하고 CSM과 PSM의 중간 정도였다. 2. 유상관 파괴유형에 대해서는, 이계법에 의한 윤독지수의 범익가 일계법에 비해서 러 쫍고 그 하한치가 더 크게 평여된다. 따라서, 구조물에 대한 통체적인 신뇌도는 파괴유형들 사이의 공분산 이 고려된 이계법으로 해석해야 과소허가될 위험이 없음을 알았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.287-294
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• 2009

석션드레인공법은 지반 내 배수재를 타설하고 진공압을 배수재에 직접 가해 전응력이 일정한 상태에서 간극수를 배출하여 유효응력을 증가시키고 이로 인해 전응력의 변화 없이 강도를 증진하고 압밀 촉진을 유도하는 새로운 연약지반 개량 공법이다. 본 논문에서는 서해안 해성 점성토 지반에 적용된 석션드레인공법의 시공 사례를 제시하였다. 석션드레인공법이 적용된 지반의 개량효과를 확인하기 위해 현장 계측과 실내시험 결과를 분석하였으며, 수치해석을 통해 설계치와 실측치를 비교하였다. 석션드레인공법과 기존 성토재하공법의 침하량 비교결과 기존 성토재하공법을 대체할 수 있는 침하거동이 발생함을 확인 하였다. 현장 계측 및 실내시험을 통해 지반개량 효과를 분석한 결과 석션드레인공법 적용 지반의 침하량이 2.3배 더 크게 발생함을 확인하였으며, 개량 후 비배수 전단강도는 약 300~400% 증가하였다. 또한 함수비는 약 30% 감소하였으며, 선행압밀하중은 약 $0.52kgf/cm^2$ 정도가 증가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.285-296
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• 1999

선행재하공법은 압밀에 의해 침하를 발생시켜 구조물에 유해한 침하를 미리 끝나게 하여 잔류침하를 방지하고, 지반의 강도를 증가시켜서 구조물 기초지반의 전단파괴를 방지하거나 지지력을 증대시킬 목적으로 사용된다. 그러나 선행재하공법을 위해서 연약지반 위에 성토할 때 재하 하중에 의해서 큰 변형이 발생하게 되며, 또한 활동파괴가 발생할 우려도 높다. 이러한 활동파괴를 방지하기 위해 성토체 내부에 인장보강재를 설치하는 보강토 공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 현재까지 성토하중에 의한 점토지반의 강도증가율과 성토보강재의 저항력을 동시에 고려한 안정해석에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 위의 내용을 포함한 연약지반상 성토의 안정해석용 프로그램(REAP)을 개발하였다. 본 프로그램(REAP)을 사용하면 단계성토를 하는 과정 중 안정해석을 행하여, 설계허용안전율 이하가 되는 위치에서 안정대책을 수립할 수 있다. 그리고 활동파괴면의 위치를 계산하여, 그 위치에서 보강재력을 인장강도 또는, 상대변위에 의해 발생한 인장력으로 나누어 안정해석에 적용할 수 있으며, 보강재력에 의해 증가된 저항모멘트도 계산할 수 있다. 또 예상되는 공사기간을 추정할 수 있으며, 성토체의 안정을 유지하기 위한 적절한 대책공법의 선정시기를 결정할 수 있으므로 안전하고 경제적인 성토의 설계가 가능하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권9호
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• pp.37-50
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• 2016

쇄석다짐말뚝(GCP)은 연약지반의 지지력 증가와 침하량의 감소를 실현할 수 있어 연약지반 개량에 활발하게 사용되고 있다. GCP 설계에 필요한 응력분담비는 치환율, 상재하중, 깊이 등에 따라 달라진다. 많은 연구자들이 현장실험, 실내실험, 수치해석 연구를 통해 쇄석으로 이루어진 GCP에 대해 치환율에 따른 응력분담비를 제시하였으나, 쇄석과 모래의 배합비에 따른 응력분담비에 관한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 선행연구 분석과 수치해석을 통해 배합비와 치환율에 따른 응력분담비를 명확히 규명하고자 하였다. 이를 위해 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS 6.12-4를 사용하여 GCP가 시공된 복합지반을 모델링하여 배합비와 치환율에 따라 복합지반의 과잉간극수압과 응력분담비를 분석하였다. 선행연구 분석결과, GCP 복합지반의 응력분담비에 관한 연구에서 일반적으로 현장에서 정재하시험, 실내시험, 수치해석을 통해 얻은 응력분담비는 각각 1.7~3, 2~7.5, 2~6.5 범위로 나타났으며, 쇄석과 모래의 배합비에 관한 연구에서는 일반적으로 클로깅현상을 저감시키기 위해 실내실험 한 결과로 쇄석과 모래의 최적배합비가 70:30으로 나타났다. 수치해석결과, 일반적인 GCP 복합지반의 치환율이 증가함에 따라 응력분담비가 치환율 30%까지는 증가하다가 40%에서는 다시 감소하는 경향이 나타났으며, 쇄석과 모래의 배합비에 따른 응력분담비는 일반적으로 모래의 함유량이 증가함에 따라 쇄석과 모래의 배합비가 70:30까지는 증가하다가 60:40 이후에 다시 감소하는 경향이 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.37-46
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• 2023

본 연구에서는 실내시험을 통하여 통일분류법(USCS)상 세립질 모래인 실트질 모래(SM)의 세립분 함유율(Fc)에 따른 물리적 특성, 응력 변형 및 강도 특성, 압밀 및 투수 특성을 분석하였다. 또한 실내시험 결과를 바탕으로 세립분 함유율별 SM으로 이루어진 지반에 대한 압밀해석을 실행하고 실제 문제가 발생한 연약지반 개량 현장의 계측자료와 비교 분석하여 연약지반 설계 시 압밀대상층에 대한 SM지반의 적용성 평가를 수행하였다. 실내시험 및 압밀해석 결과 SM은 사질토에서 점성토로의 역학적 특성 변환이 세립분 함유율이 35%이상일 때 이루어졌으며, 현장 계측자료를 이용하여 고찰한 결과 Fc 35% 이상일 경우 SM은 즉시침하보다 압밀침하 경향이 높았으며, 이는 기존의 연약지반 설계기준에서 제시한 SM의 특성과 상이한 결과로 판단된다. 따라서 Fc 35% 이상의 SM에서의 역학적 특성은 점성토와 유사한 것으로 사료되며 이는 기존의 사질토에 대한 즉시침하 경향의 압축특성과는 상이하므로 추후 지속적인 연구를 통한 SM의 역학적 특성 제시가 필요하다. 본 연구 결과 연약지반 판정 시 SM의 압밀침하 발생을 고려해야 할 필요가 있는 것으로 판단되며 추후 연약지반 판정 기준 개정에 도움이 될 수 있도록 실트질 모래의 세립분 함유율에 따른 공학적 특성에 대한 기초자료를 제공하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.115-124
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• 2004

조립토 다짐말뚝(granular compaction pile)공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 자갈, 쇄석 및 모래 등의 조립질 재료를 사용하여 연약한 지반에 말뚝을 조성하는 공법으로, 기초지반의 지지력 증가, 침하량 감소 및 압밀배수 촉진 등에 의한 지반개량 효과 뿐만 아니라, 사질토 지반에 적용시 지진에 의한 액상화 방지효과도 큰 공법으로 알려져 있으나 국내에서는 아직까지 널리 사용되지 않고 있다. 일반적으로 조립토 다짐말뚝은 Piled-raft system으로 시공되므로, 이 때 조립토 다짐말뚝의 극한지지력에 대한 평가는 팽창파괴 중심부의 깊이에 따라 달라지게 된다. 또한 조립토 다짐말뚝과 주변지반과의 하중분담에 대한 영향 및 지반내에서 조립토 다짐말뚝에 작용하는 구속응력의 변화를 적절하게 고려하여 조립토 다짐말뚝의 극한지지력이 결정되어야 한다. 본 연구에서는, 김 등(1998)에 의하여 연구되었면 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가에 대한 해석기법을 토대로, 단일 말뚝에 대하여 상재하중의 크기, 재하면적의 크기 및 파괴깊이에 따른 수평구속응력의 변화를 고려하여 극한지지력을산정하기 위한 기법을 부시네스크 식을 이용하여 제안하였다. 또한 제안된 조립토 다짐말뚝의 극한지지력 평가 기법의 타당성을 실내모형 실험 및 수치해석 프로그램인 PFC-2D 프로그램을 이용한 수치해석 결과와의 비교, 분석을 통해 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.27-40
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• 2006

개착식 터널라이닝의 파괴 원인은 물리적 요인과 공학적 요인으로 나눌 수 있다. 물리적 요인으로서는 재료특성, 보강재 부식 등이 있으며, 공학적 요인은 수압과 교통진동 등이 있다. 본 연구에서는 공학적 요인 중 부가하중 즉, 공사를 완료한 뒤에 라이닝의 변형 및 파괴를 유발하는 증가 토압에 초점이 맞추어져 있다. 증가 토압은 되메움토의 다짐 불량, 자중 및 강우에 의한 침하, 교통하중에 의한 진동 등이 원인이 되어 발생한다. 본 연구는 모래 지반에 $1.0D{\sim}1.50D$ 깊이에 개착식으로 시공하는 원형의 강성 터널에 작용하는 토압에 관한 것으로 진동다짐의 영향을 모형 실험에서 충분히 반영하기 위하여 100Hz의 진동주파수를 사용하였다. 본 연구에서는 개착식 터널 라이닝에 작용하는 토압과 주변 지반의 변형 양상을 파악하고 기존 토압 계산공식을 검토하기 위해 실내 터널모형실험을 실시하였으며, 개착식 터널 라이닝에 작용하는 측정 토압과 토압공식에 의해 산출한 토압을 비교 분석하여 기존 공식에 대한 안전율을 제시하였다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제4권
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• pp.87-94
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• 1986

본(本) 연구(硏究)에서는 주요(主要) 항만(港灣)에서 채취(採取)한 해성점토(海性粘土)에 대(對)하여 각종(各種) 공학력(工學力) 성질(性質)들을 측정(測定)하여 이들의 상호관계(相互關係)를 분석(分析) 고찰(考察)하였는바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본(本) 시험지구(試驗地區)의 흙은 대구분(大部分)이 CH, CL, ML로 구성(構成)되어 있으며 초기압밀(初期壓密)이 진행중(進行中)인 것으로 사료(思料)된다. 2. 압축지수(壓縮指數)와 액성한계(液性限界)의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.0137$ (LL-22.6) CL : $C_c=0.0123$ (LL-14.64) 3. 압축지수(壓縮指數)와 초기간극비(初期間隙比)의 관계(關係)는 소성(塑性)이 높은 흙 일수록 기울기가 완만하였으며 그 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.431$ ($e_o-0.504$) CH : $C_c=0.471$ ( $e_o-0.235$) ML : $C_c=0.641$ ($e_o-0.393$) 4. 압축지수(壓縮指數)와 자연함수비(自然含水比)의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.0133$ ($W_n-28.27$) CL : $C_c=0.0225$ ($W_n-23.56$) ML : $C_c=0.0106$ ($W_n-16.42$) 5. 초기간극비(初期間隙比) 및 자연함수비(自然含水比)와 압축지수(壓縮指數)의 관계(關係)는 높은 정(正)의 상관(相關)으로 그 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.301$ ($e_o+0.017W_n-1.05$) CL : $C_c=0.141$ ($e_o+0.0567W_n-1.054$) ML : $C_c=0.421$ ($e_o+0.0214W_n-1.121$) 6. 초기간극비(初期間隙比) 및 액성한계(液性限界)와 압축지수(壓縮指數)의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : $C_c=0.36$ ($e_o+0.08LL-0.819$) CL : $C_c=0.269$ ($e_o+0.026LL-0.929$) 7. 해성점토(海性粘土)의 점착력(粘着力)은 심도(深度)와 상관성(相關性)이 없으며 일축압축강도(一軸壓縮强度)와의 관계식(關係式)은 다음과 같다. CH : qu=1.896C+0.0107 CL : qu=1.849C+0.04.