• Geomechanics and Engineering
• /
• 제12권3호
• /
• pp.417-439
• /
• 2017

The stone columns are increasingly being used as a soil improvement method for supporting a wide variety of structures (such as road embankment, buildings, storage tanks etc.) especially built on soft soil. Soil improvement by the stone column method overcomes the settlement problem and low stability. Nevertheless, stone column in very soft soils may not be functional due to insufficient lateral confinement. The required lateral confinement can be overcome by encasing the stone column with a suitable geosynthetic. Encasement of stone columns with geogrid is one of the ideal forms of improving the performance of stone columns. This paper presents the results of a series of experimental tests and numerical analysis to investigate the behavior of stone columns with and without geogrid encasement in soft clay deposits. A total of six small scale laboratory tests were carried out using circular footing with diameters of 0.05 m and 0.1 m. In addition, a well-known available software program called PLAXIS was used to numerical analysis, which was validated by the experimental tests. After good validation, detailed of parametric studies were performed. Different parameters such as bearing capacity of stone columns with and without geogrid encasement, stiffness of geogrid encasement, depth of encasement from ground level, diameter of stone columns, internal friction angle of crushed stone and lateral bulging of stone columns were analyzed. As a result of this study, stone column method can be used in the improvement of soft ground and clear development in the bearing capacity of the stone column occurs due to geogrid encasement. Moreover, the bearing capacity is effected from the diameter of the stone column, the angle of internal friction, rigidity of the encasement, and depth of encasement. Lateral bulging is minimized by geogrid encasement and effected from geogrid rigidity, depth of encasement and diameter of the stone column.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권11호
• /
• pp.43-50
• /
• 2016

철도하중을 지지하고 있는 성토사면을 연직으로 굴착할 경우 철도노반의 안정성 확보를 위하여 보강이 필요하다. 본 연구에서는 사면굴착 후 전면 벽체를 형성하고, 통상적으로 사용되고 있는 쏘일네일링 시스템보다 짧으면서도 대구경인 봉상보강재를 적용하여 보강재의 길이, 수평 간격, 직경 및 설치 각도를 기준으로 총 15개 Case로 구분하여 각각에 대하여 조건별 안정성을 3차원 수치해석을 이용하여 검토하였다. 수치해석시 보강재와 주변 그라우팅과의 접촉면을 고려하기 위하여 그라우트재의 점착력과 강성 및 주면장을 고려하였다. 굴착심도 3m인 경우, 그라우트 직경 변화에 따른 변위해석 결과 보강재 직경이 커질수록 변위가 감소하나 직경 0.3m일 경우와 0.4m일 경우의 변위 차이가 미소하므로 경제성을 고려한다면 직경 0.3m가 가장 적합한 것으로 검토되었다. 보강재 조건별로 굴착 시 지표면 침하량과 벽체의 수평변위 및 보강재의 응력 및 경제성을 수치해석적으로 검토한 결과, 보강재 길이 3m, 직경 0.3m, 수평간격 1.5m, 경사각도 10도로 보강재를 배치하는 것이 최적의 조건으로 검토되었다. 또한 보강노반의 잠재적인 파괴면은 보강재 끝단에서 약 60도의 경사면으로 나타났으며, 철도하중 재하 시 보강재가 지표침하 및 벽체 수평변위를 안정적으로 억제하고 있는 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권8호
• /
• pp.31-41
• /
• 2012

연약지반에 건설되는 송전철탑 말뚝기초는 부등침하로 인한 철탑구조체의 손상을 유발 할 수 있다. 이에 따라 일본과 미국에서는 철탑을 지지하는 각 기초부를 연결보로 연결한 연결형기초의 사용을 추천하고 있다(TEPCO 1988, IEEE 2001). 연결형 말뚝기초의 저항력증가계수는 연결체의 영향으로 인하여 증가되는 연결형 말뚝기초의 저항력의 증가량을 나타낸다. 본 연구에서는 점토지반에 근입된 송전철탑 연결형말뚝 기초의 모형수평재하시험을 수행하여 연결형 말뚝기초의 저항력증가계수를 도출하였다. 본 시험은 실트질 점토지반에서 수행되었으며, 수평하중의 재하높이와 재하각도, 말뚝기초를 연결하는 연결체의 강성을 변화시켜 다양한 조건상에서의 저항력 증가계수를 도출하였다. 본 연구에서 도출된 저항력 증가계수는 송전철탑의 하중작용높이와 기초를 연결하는 연결체의 강성에 대한 함수로 나타났으며, 도출된 증가계수를 통하여 연결형 말뚝기초의 저항력을 산정한 결과 측정결과와 비교적 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제8권4호
• /
• pp.5-16
• /
• 1992

본 연구에서는 다짐 유발응력 (compaction induced stress)을 고려한 보강토 설계방법을 고안하였다. 현행 보강토 설계법은 다짐에 의해 유발되는 횡방향토압을 정량적으로 고려하지 라고 있으므로, 본 연구는 먼저 다짐 유발응력 산정방법을 검토하고 다음에 이를 보강토 설계에 통용 함으로써 새로운 설계방법을 제안하였다. 다짐 유발응력들 고려하면 벽체의 위쪽 부분에 토압이 산정되므로 이 부분에는 인장강도와 인발저항이 큰 보강재 사용이 바람직하다. 이를 위하여 새로이 개발한 보강재 GEOLOG를 소개하였다. 새로운 방법으로 보강토 옹벽을 설계하고 이를 종래의 방법과 비교 분석하여 보강토 공법에 관한 몇가지 결론을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권7호
• /
• pp.73-83
• /
• 2006

조립토 다짐말뚝의 거동특성은 주로 말뚝의 횡방향 팽창을 억제하는 연약한 원지반의 횡방향 구속응력에 의해 지배된다. 따라서 조립토 다짐말뚝의 지반 보강 능력은 원지반의 비배수 전단강도가 $15{\sim}50kPa$ 정도인 경우에 가장 효과적인 것으로 알려지고 있으며, 보다 연약한 지반에서는 구속압력이 충분하게 발휘되지 않으므로 적용성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 연약지반에 대한 조립토 다짐말뚝의 적용성 확대를 위해 등입도 투수성 콘크리트 보강 조립토 다짐말뚝 공법을 제안하였으며, 등입도 투수성 콘크리트와 쇄석 및 연약 점성토로 구성된 복합 공시체의 대형삼축압축시험을 통해 제안된 공법의 효율성을 입증하였다. 또한 본 연구에서는 제안된 공법의 실무 적용성 확보를 위해 침하량 산정기법을 제안하였으며, 제안된 침하량 산정기법의 검증을 위한 목적으로 3차원 유한요소해석을 실시하여 해석결과로 분석된 말뚝의 침하량과 제안식에 의해 산출된 침하량을 상호 비교 분석하였다. 추가적으로 본 연구에서는 다양한 변수분석을 수행하여 설계변수의 영향정도를 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권8호
• /
• pp.35-45
• /
• 2007

말뚝의 거동특성은 지반조건 뿐만 아니라 말뚝의 형상에 의해서도 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 비배토 테이퍼말뚝과 원통형말뚝의 연직거동과 지지력 특성을 조사하기 위해서 선단지지력과 주면마찰력을 분리해서 측정할 수 있는 모형말뚝과 가압토조를 이용해서 총 12회의 모형말뚝시험을 실시하였다. 시험결과 원통형말뚝의 주면 하중은 말뚝 직경의 4%에 해당하는 침하량에서 극한치에 도달하였다. 반면 테이퍼말뚝의 주면하중은 말뚝이 침하함에 따라 계속 증가하는 경향을 보였으며, 원통형말뚝의 주면하중보다 상당히 큰 것으로 나타났다. 그리고 조밀한 지반에서는 테이퍼말뚝의 전체지지력이 원통형말뚝보다 작은 반면 상대밀도가 보통인 지반에서는 테이퍼말뚝의 전체 지지력이 원통형말뚝보다 큰 것으로 나타났다. 테이퍼말뚝의 단위 극한선단지지력은 지반의 토압계수가 0.4보다 클 때 원통형말뚝보다 컸으며, 테이퍼말뚝의 단위 극한주면마찰력은 지반의 토압계수와는 무관하게 원통형말뚝보다 큰 것을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.211-217
• /
• 2020

Earthquake preparedness has become more important with recent increase in the number of earthquakes in Korea, but many existing structures are not prepared for earthquakes. There are various types of liquefaction prevention method that can be applied, such as compaction, replacement, dewatering, and inhibition of shear strain. However, most of the liquefaction prevention methods are applied before construction, and it is important to find optimal methods that can be applied to existing structures and that have few effects on the environment, such as noise, vibration, and changes in underground water level. The purpose of this study is to estimate the correlation between the displacement of a structure and variations of pore water pressure on the ground in accordance with the depth of the sheet file when liquidation occurs. To achieve this, a shaking table test was performed for Joo-Mun-Jin standard sand and an earth pressure, accelerometer, pore water pressure transducer, and LVDT were installed in both the non-liquefiable layer and the liquefiable layer to measure the subsidence and excess pore water pressure in accordance with the time of each embedded depth. Then the results were analyzed. A comparison of the pore water pressure in accordance with Hsp/Hsl was shown to prevent lateral water flow at 1, 0.85 and confirmed that the pore water pressure increased. In addition, the relationship between Hsp/Hsl and subsidence was expressed as a trend line to calculate the expected settlement rate formula for the embedded depth ratio.

• 한국농공학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.43-56
• /
• 1993

The laboratory tests are performed on how the liquefaction potential of the sea dike structures on the saturated sand or silty sand seabed could be affected due to earthquake before and after construction results are given as follows ; 1. Earthquake damages to sea dike structures consist of lateral deformation, settlement, minor abnormality of the structures and differential settlement of embankments, etc. It is known that severe disasters due to this type of damages are not much documented. Because of its high relative cost of the preventive measures against this type of damages, the designing engineer has much freedom for the play of judgement and ingenuity in the selection of the construction methods, that is, by comparing the cost of the preventive design cost at a design stage to reconstruction cost after minor failure. 2. The factors controlling the liquefaction potential of the hydraulic fill structure are magnitude of earthquake(max. surface velocity), N-value(relative density), gradation, consistency(plastic limit), classification of soil(G & vs), ground water level, compaction method, volumetric shear stress and strain, effective confining stress, and primary consolidation. 3. The probability of liquefaction can be evaluated by the simple method based on SPT and CPT test results or the precise method based on laboratory test results. For sandy or silty sand seabed of the concerned area of this study, it is said that evaluation of liquefaction potential can be done by the one-dimensional analysis using some geotechnical parameters of soil such as Ip, Υt' gradation, N-value, OCR and classification of soils. 4. Based on above mentioned analysis, safety factor of liquefaction potential on the sea bed at the given site is Fs =0.84 when M = 5.23 or amax= 0.12g. With sea dike structures H = 42.5m and 35.5m on the same site Fs= 3.M~2.08 and Fs = 1.74~1.31 are obtained, respectively. local liquefaction can be expected at the toe of the sea dike constructed with hydraulic fill because of lack of constrained effective stress of the area.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권6호
• /
• pp.603-615
• /
• 2023

Population growth and urbanization prompted engineers to propose more sophisticated and efficient transportation methods, such as underground transit systems. However, due to limited urban space, it is necessary to construct these tunnels in close proximity to existing infrastructure like high-rise buildings and bridges. Battered piles have been widely used for their higher stiffness and bearing capacity compared to vertical piles, making them effective in resisting lateral loads from winds, soil pressures, and impacts. Considerable prior research has been concerned with understanding the vertical pile response to tunnel excavation. However, the three-dimensional effects of tunnelling on adjacent battered piled foundations are still not investigated. This study investigates the response of a single battered pile to tunnelling at three critical depths along the pile: near the pile shaft (S), next to the pile (T), and below the pile toe (B). An advanced hypoplastic model capable of capturing small strain stiffness is used to simulate clay behaviour. The computed results reveal that settlement and load transfer mechanisms along the battered pile, resulting from tunnelling, depend significantly on the tunnel's location relative the length of the pile. The largest settlement of the battered pile occurs in the case of T. Conversely, the greatest pile head deflection is caused by tunnelling near the pile shaft. The battered pile experiences "dragload" due to negative skin friction mobilization resulting from tunnel excavation in the case of S. The battered pile is susceptible to induced bending moments when tunnelling occurs near the pile shaft S whereas the magnitude of induced bending moment is minimal in the case of B.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.77-83
• /
• 2006

본 연구의 목적은 연약점토층에 성토하는 경우 하중속도에 따른 수평변위거동을 모형실험을 이용하여 분석하고자 하는 것이다. 모형실험은 연약점토층의 두께와 하중속도를 고려한 7가지 경우로 구성되어있으며, 모형실험의 결과로부터 지반변위 거동과 재하속도와의 관계를 규명하였다. 연약토의 두께와 재하속도에 변화를 주어 모형실험을 실시한 결과, 재하속도가 작은 경우에는 재하판 부근의 1차원 연직 아래방향의 움직임이 분명하게 발생하였으며, 지표면 융기량은 작게 발생되었다. 재하속도가 큰 경우에는 재하판 끝의 지반변위는 측방변위가 크게 나타나고 지표면 융기량도 크게 발생하였다. 현장적용성을 확인하기 위하여 지표면 변위가 관측된 3가지 사례에 대하여 비교 검토한 결과 고함수비 점토지반에서 실측값과 계산 값이 비교적 잘 일치하였고, 지표면 융기영역과 융기량 등의 변위를 예측할 수 있다는 것을 알았다.