• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.123-132
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• 2003

말뚝의 항타관입성 분석의 최종 목표는 선택된 해머시스템으로 말뚝이 파괴되지 않고 지반의 관입저항을 극복하여 예측된 관입저항치를 얻을 수 있는지를 확인하거나, 주어진 조건에서 예측된 관입저항치를 얻을 수 있는 적절한 해머를 선택하는데 있다. 만약 말뚝의 항타관입성이 확보되지 못한다면 정적공식으로 구한 지지력은 의미가 없게 될 것이다. 그럼에도 실무기술자들은 항타관입성의 중요성을 인식하지 못하여 설계시 항타관입성 분석없이 지반조사자료를 근거로 단편적으로 항타관입깊이에 대해 가정함으로써 예측된 지지력은 실제의 값과 차이를 줄 수가 있는 경우가 자주 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로 국내에서 항타분석기를 이용하여 시험말뚝에 대해 항타시 관입성과 지지력을 측정하였다. 또한 이러한 자료를 이용하여 강관말뚝의 항타관입성에 영향을 주는 요인(관입저항력, 임피던스, 재료강도, 해머 등)을 분석, 제시하였다. 본 실험연구로부터 설계시 항타관입성 분석의 적용 및 고강도 재료의 이용이 적절히 이루어진다면 보다 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.5-11
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• 2013

국내의 소음 진동규제는 점점 더 강화되고 있어 도심지 근접시공을 위해 현재의 저소음 저진동 공법보다 더욱 환경친화적인 공법이 필요하게 되었다. 이 연구에서는 무소음 무진동 공법을 위한 스크류콘크리트말뚝공법의 특징에 대하여 설명하였으며 국내 특정 현장에서 시험시공을 실시하고 말뚝재하시험을 실시하여 시공방법에 따른 연직하중 지지능력을 연구하였다. 선행굴착방식으로 시공된 스크류콘크리트말뚝의 연직압축지지력이 선단분출형슈방식으로 시공된 스크류콘크리트말뚝의 그것보다 70% 이상 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권11호
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• pp.71-84
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• 2023

국내 구조물 기초설계기준은 전체 말뚝 수량의 1~3%에 대해 동재하시험 또는 정재하시험을 수행하도록 규정하였다. 나머지 약 97%에서 99% 말뚝의 시공 품질은 통상적으로 항타 관입량으로 관리한다. 대다수 말뚝에 적용되는 기존 관입량 관리방식에서 항타 에너지도 함께 고려하는 항타공식으로 말뚝의 시공 품질을 관리한다면 신뢰성이 향상될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 기존 항타공식의 국내 말뚝 관리 활용 가능성을 검토하였다. 하지만, 해외에서 만들어진 기존 항타공식들은 상대적으로 얕은 깊이에 풍화암이나 연암이 있으며 매입 말뚝을 주로 활용하는 국내 실정에 맞게 개선할 필요가 있다. 그러므로, Modified Gates 공식을 국내 데이터를 활용하여 개선하였고, 이를 활용한 말뚝 관리 가능성을 확인하였다. 개선된 공식은 적은 변수를 활용함에도, 동재하시험과 유사한 수준의 정확도로 매입 말뚝 지지력을 예측하였다. 제안된 항타공식은 향후 말뚝의 시공 품질관리에 실무적으로 잘 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권5호
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• pp.673-686
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• 2023

Determining the properties of pile from cone penetration test (CPT) is costly, and need several in-situ tests. At the present study, two novel hybrid learning models, namely PSO-RF and HHO-RF, which are an amalgamation of random forest (RF) with particle swarm optimization (PSO) and Harris hawks optimization (HHO) were developed and applied to predict the pile set-up parameter "A" from CPT for the design aim of the projects. To forecast the "A," CPT data along were collected from different sites in Louisiana, where the selected variables as input were plasticity index (PI), undrained shear strength (S_u), and over consolidation ratio (OCR). Results show that both PSO-RF and HHO-RF models have acceptable performance in predicting the set-up parameter "A," with R² larger than 0.9094, representing the admissible correlation between observed and predicted values. HHO-RF has better proficiency than the PSO-RF model, with R² and RMSE equal to 0.9328 and 0.0292 for the training phase and 0.9729 and 0.024 for testing data, respectively. Moreover, PI and OBJ indices are considered, in which the HHO-RF model has lower results which leads to outperforming this hybrid algorithm with respect to PSO-RF for predicting the pile set-up parameter "A," consequently being specified as the proposed model. Therefore, the results demonstrate the ability of the HHO algorithm in determining the optimal value of RF hyperparameters than PSO.

• 한국지반공학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.5-20
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• 2021

본 연구에서는 풍화암에 근입된 강관 매입말뚝의 지지력 공식 제안을 위하여 정재하시험 20본과 확인지반조사를 수행하였다. 기존 공식의 표준관입저항치를 50으로 제한하는 문제를 극복하기 위해 지반 현장 상태를 고려할 수 있도록 확장된 표준관입저항치를 기반으로 새로운 지지력 공식을 제안하였다. 재하시험 데이터는 통계적 처리를 수행하였다. 이때, 통계적 처리를 수행하여 얻어진 지지력과 기존공식을 이용한 지지력을 비교한 결과 기존공식이 지지력을 보수적으로 평가하고 있는 것으로 나타났다. 제안된 공식은 기존공식에 비해 지지력은 선단 15%, 주면 20% 더 높게 (q_t=230P_driven(kN/m²), f_max=3.0N_s^E(kN/m²)) 평가되는 것으로 확인되었다. 제안식은 여타 현장에 대해 재하시험 결과와 검증을 수행하였으며, 검증 과정에서 제안된 공식이 기존 공식보다 정확히 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.932-939
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• 2005

Recently, the lateral displacement of the passive piles which installed under the revetment on soft ground is very important during the land reclamation work along the coastal line. The revetment on the soft clay develops the lateral displacement of the ground when the revetment loading is exceeded a certain limit. The lateral displacement of ground causes an excessive deformation of under structure itself and develops lateral earth pressure against the pile foundation as well. Especially passive piles subjected to lateral earth pressures are likely to have excessive horizontal displacement and large bending moment, which induces structural failure of pile foundation and harmful effects on superstructure. The subject of study is to investigate the later displacement of pile foundation during the construction of container terminal at the south port of Incheon. Actual field measurement data and finite element method(FEM) by AFFIMEX Ver 3.4 were used to analyze the displacement of pile and the vertical settlement of soft ground. This analysis was carried out at each sequence of construction work.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.17-28
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• 1994

인간의 두뇌는 분산 병렬 처리에 효과적이라는 사실에 근거하여 인공 신경망이론이 개발되었으며, 과학의 여러 분야에서 성공적으로 적용되어지고 있다. 본 연구에서는 인공 신경망 이론의 학습방법 중 하나인 오차 역전파 학습 알고리즘을 모형 말뚝의 극한지지력 예측에 적용하여, 이 이론이 말뚝의 극한지지력의 합리적인 산정방법으로 적용될 수 있는지의 가능성을 검토하였다. 이러한 시스템의 타당성 검토를 위하여 총 28개의 모형 말뚝재하시헙 결과를 이용하였으며, 그 중에서 9, 14, 21개의 자료를 네트워크 학습에 이용하여 나머지 자료의 예측 가능 정도를 분석하여 보았다. 개발된 시스템은 14개 이상의 학습자료에 대하여 모형 말뚝재하시험의 결과와 잘 맞는 것으로 나타났다. 이와같은 결과들을 종합하여 보건데 신경망 이론이 말뚝의 극한지지력 예측 문제에 적용될 수 있는 가능성을 보여 주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.151-160
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• 1999

암반 근입말뚝의 설계기준은 일반적으로 침하량 기준을 사용하므로 설계단계에서 암반근입말뚝의 하중-변위$(\sigma-\sigma)$ 거동을 잘 이해해야 하나 그 거동의 복잡성으로 인해 하중-변위 거동을 파악하기가 어렵다. 이를 위해 먼저 현장타설 콘크리트 말뚝에 대해 현장재하시험을 실시하여 그 결과로부터 암반 근입말뚝의 하중-변위 거동을 고찰하였고, 상용 프로그램인 ELAC을 이용하여 하중-변위 곡선의 형상에 큰 영향을 주는 입력변수를 변화시켜 가며 말뚝의 하중-변위 관계를 모사하였다. 최종적으로 수치해석 입력데이터와 현장 지반조사결과의 관계를 일반화함으로써 지반공학자가 설계단계에서 적절한 현장데이터를 이용하여 하중-변위 거동을 예측할 수 있도록 하였다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권9호
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• pp.87-102
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• 2005

기존의 구조물 또는 서비스에 근접한 터널굴착이 지상공간의 부족으로 인해 종종 도심지에서 이루어지며, 이러한 터널굴착으로 발생하는 지반변위가 인접한 구조물에 손상을 발생시킨다. 본 연구는 근거리 사진계측을 이용한 2차원 모형 파일-지반-터널굴착 실험에 초점을 두었다. 실험장비 및 절차와 더불어 마찰이 있는 사질토 지반으로 간주하는 알루미늄 봉의 특성에 대해서 소개하였다. 실험결과, VMS와 EngVis 프로그램을 이용한 포토 이미지 프로세스는 터널굴착으로 인한 파일 선단부의 거동을 측정하는데 유용한 도구임을 잘 보여 주었다. 결론적으로 사진계측기술을 이용한 실내모형실험을 통해 영향권과 관련된 파일 선단부의 거동 데이터를 생성할 수 있다. 본 연구는 사질토 지반에서 터널굴착으로 인한 정규화 된 파일 선단부의 침하를 근간으로 하는 영향권을 제시한다. 이러한 영향권은 실내모형실험과 수치해석을 통해 규명하였다. 모형실험으로부터 정규화 된 파일 선단부의 거동은 수치해석 결과와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시된 영향권은 계획단계에서 터널시공 위치를 선정하는데 유용할 것으로 판단되나, 지반조건을 고려하는 실제 상황에 적용끈기 위해서는 모형파일과 모형터널의 크기에 대한 축척을 실제크기와 맞게 조정해야 한다.