• Geomechanics and Engineering
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• 제24권4호
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• pp.389-397
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• 2021

Pile foundation is a typical form of bridge foundation and viaduct, and large-diameter rock-socketed piles are typically adopted in bridges with long span or high piers. To investigate the effect of a mountain slope with a deep overburden layer on the bearing characteristics of large-diameter rock-socketed piles, four centrifuge model tests of single piles on different slopes (0°, 15°, 30° and 45°) were carried out to investigate the effect of slope on the bearing characteristics of piles. In addition, three pile group tests with different slope (0°, 30° and 45°) were also performed to explore the effect of slope on the bearing characteristics of the pile group. The results of the single pile tests indicate that the slope with a deep overburden layer not only accelerates the drag force of the pile with the increasing slope, but also causes the bending moment to move down owing to the increase in the unsymmetrical pressure around the pile. As the slope increases from 0° to 45°, the drag force of the pile is significantly enlarged and the axial force of the pile reduces to beyond 12%. The position of the maximum bending moment of the pile shifts downward, while the magnitude becomes larger. Meanwhile, the slope results in the reduction in the shaft resistance of the pile, and the maximum value at the front side of the pile is 3.98% less than at its rear side at a 45° slope. The load-sharing ratio of the tip resistance of the pile is increased from 5.49% to 12.02%. The results of the pile group tests show that the increase in the slope enhances the uneven distribution of the pile top reaction and yields a larger bending moment and different settlements on the pile cap, which might cause safety issues to bridge structures.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.193-205
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• 2001

본 연구에서는 수직 및 수평하중을 받는 군말뚝의 배열 및 중심간격을 고려한 실내모형실험을 수행하여 군말뚝기초의 거동특성을 분석하였다. 모형말뚝은 PVC말뚝을 사용하였으며 모형지반은 주문진표준사를 이용해 조밀한 사질토 지반(Dr=73%)으로 조성하였다. 말뚝의 배열은 $2\times2,\; 3\times3$ 배열, 말뚝중심간격은 말뚝직경의 2.5, 5.0, 7.5 배인 경우를 고려하였다. 실험결과 수직하중을 받는 말뚝에서는 두부에서의 수직하중-침하량곡선, 하중전이함수인 주면마찰락력-변위곡선(t-z 곡선)과 선단지지력-변위곡선(q-z 곡선)을 구하였으며, 수평하중을 받는 말뚝에서는 두부에서의 수평하중-수평변위곡선, 하중전이함수인 지반반력-변위곡선(p-y곡선)을 구하였고 이를 토대로 말뚝의 배열 및 중심간격에 따른 군말뚝계수를 제안하였다. 또한 수평하중을 받는 군말뚝의 각 열에 대해 상호작용계수(P-multiplier)를 산정하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.81-93
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• 1999

본 논문에서는 재 성형된 해성점토로 이루어진 모형지반에 타입된 모형말뚝에 작용하는 부마찰력에 대한 모형실험 및 수치해석을 하였다. 모형실험은 세 부분으로 분리된 모형말뚝을 이용하여 말뚝 각 단에 작용하는 부마찰력을 분리하여 측정하였으며, 시험 전과정 동안의 침하량과 간극수압을 측정하여 부마찰력 거동특성 파악에 활용하였다. 또한, 모형말뚝의 거동분석을 위해 유한요소해석을 하였다. 모형 말뚝에 작용하는 부마찰력 거동을 파악하기 위해 모형실험과 연약지반에 적용성이 큰 것으로 평가되고 있는 CRISP를 이용하여 비교.분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.33-45
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• 2004

본 연구에서는 조립토 다짐말뚝에 대해 보다 체계적인 실내모형실험을 수행하여, 조립토 다짐말뚝과 인접지반의 하중분담 특성, 말뚝의 길이변화에 따른 지지력 특성, 재하면적의 크기 및 말뚝의 설치간격(인접지반의 치환율) 등이 지지력에 미치는 영향, 또한 군말뚝의 경우 위치별 말뚝의 지지력 특성 등, 궁극적으로 조립토 다짐말뚝의 합리적 설계를 위한 극한지지력 평가시 고려되어야 할 여러 조건하에서의 실험결과에 대한 분석이 수행되었다. 분석결과, 지배적인 파괴형태는 원추형에 가까운 팽창파괴임을 재차 확인하였으며, 재하면적이 커짐에 따라 극한지지력이 증가하는 현상도 확인하였다. 또한 말뚝의 설치간격이 줄어들수록 극한지지력은 증가하며, 설치위치에 따라 극한지지력이 변화하고, 말뚝의 길이가 극한지지력에 미치는 영향은 미소한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.217-224
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• 1999

This Paper shows the results of a series of model tests on the behavior of single rigid Pile, which subjected to lateral load, in non-homogeneous Nak-Dong River sands, consisted of two layers, upper and lower layers. The purpose of the present paper is to investigate the effect of ratio of lower layer thickness to embedded pile length ratio of soil modules of upper to lower layer (E$\sub$h1//E$\sub$h2/) and pile head constraint condition on the characteristics of lateral behavior of single pile. These effects can be quantified only by the results of model tests. As a model test result, in non-homogeneous sand, it shows that the lateral behavior depends upon the ratio of soil modules of upper to lower layer more than other factors. And, in respect of deflection, it was found that the reduction ratio of deflection by pile head fixity is the value of 0.5 and 0.6 for E$\sub$h1//E$\sub$h2/=0.18 and E$\sub$h1//E$\sub$h2/=5.56, respectively. The critical thickness of lower layer on the change of deflection is about 25 - 50% of pile embedded length. Also, in respect of maximum bending moment it was found that the reduction ratio of maximum bending moment by pile head fixity is the value of 0.55 and 0.7 for E$\sub$h1//E$\sub$h2/=0.18 and E$\sub$h1//E$\sub$h2/=5.56, respectively.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권6호
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• pp.589-597
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• 2018

Centrifuge model tests were used to simulate pile-raft composite foundation and pile-geogrid composite foundation with different pile spacing for researching the time effect of negative skin friction of rigid piles in high-speed railways. The research results show that the negative skin friction has a significant impact on the bearing capacity of composite foundation. Pile-raft composite foundation has higher bearing capacity compared to pile-geogrid composite foundation to reduce the effect of negative skin friction on piles. Both the foundation settlement and negative skin friction have significant time effect. The distribution of skin friction can be simplified as a triangle along the pile. The neutral point position moves deeper in the postconstruction stage at larger pile spacing. For pile-geogrid composite foundation, the setting of pile-cap affects the position of neutral point in the post-construction stage. Reinforced cushion with geotextile may promote the better performance of cushion for transmitting the loads to piles and surrounding soils. Arching effect in the cushion of the composite foundation is a progressive process. The compression of the rigid piles contributes less than 20% to 25% of the total settlement while the penetration of the piles and the compression of the bearing stratum below the pile tips contribute more than 70% of the total settlement. Some effective measures to reduce the settlement of soils need to be taken into consideration to improve the bearing capacity of pile foundation.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.23-36
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• 2008

본 연구는 측방변형을 일으키는 수평모래지반에 매설된 사각형 수동열말뚝의 모형실험에 대한 것이다. 말뚝의 형상, 열말뚝의 위치, 말뚝의 간격과 지반변형에 따른 열말뚝의 특성을 고찰하고자 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 수평응력의 분포양상은 말뚝의 형상과 위치에 따라 삼각형, 사다리꼴, 사각형의 형태로 다양하게 나타났다. 휨모멘트는 B-type의 경우 outer pile이 inner pile보다 크게 나타났으나, H-type의 경우는 inner pile이 outer pile 보다 크게 나타났다. 수평저항력비$(R_f)$는 말뚝의 형상에 관계없이 열말뚝의 수평간격이 증가함에 따라 증가하는 경향으로 나타났다. 수평저항력의 작용점위치(Y/L)는 지반변위와 수평간격에 따라 큰 변화를 보이지 않으며, H-type이 B-type보다 조금 크게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.571-576
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• 2001

This paper presents the utilization of waste concrete as vertical drain material. The materials used as vertical drain material were the waste concrete, obtained from the demolished apartments or concrete structure and sand. In this study, laboratory model test was performed to investigate settlement and bearing capacity between sand compaction pile and waste concrete compaction pile. The results of laboratory model test showed that the improvement efficiency of soft ground by waste concrete compaction pile was better than sand compaction pile.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.173-183
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• 2010

Numerical analysis using a three dimensional finite element program(ABAQUS) is a powerful method which can evaluate the soil-pile-structure interaction under the dynamic loading and reduce the computation time significantly, but has not be widely used because modeling a soil-pile system and setting the parameter for the entire model are difficult and a three dimensional finite element program is not user friendly. However, a three dimensional finite element program is expected to be widely used because of advance in research of modeling technique and development of the modeling and visualization. In this study, ABAQUS is used to simulate the 1g shaking table model pile test, and the numerical results are compared with the 1g shaking table test results. The application about the soil stiffness and boundary condition change is estimated and then parametric study for various input acceleration amplitudes, various input frequencies, and various surcharge is carried out.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.15-22
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• 2016

본 연구에서는 Strain wedge 해석모델을 이용하여 수평하중이 작용하는 단말뚝의 극한수평저항력 산정식을 제안하였다. 저항특성은 쐐기 후면부의 수평저항토압, 쐐기 측면부의 전단저항, 그리고 말뚝과 지반의 마찰저항으로 구분하였고, 이들의 합으로써 극한수평저항력을 산정하였다. 제안된 식을 기존의 쐐기 이론과 현장실험, 유한차분법과비교 분석하였다. 그 결과 제안식의 값이 기존의 쐐기 이론과 1.03%, 현장실험과는 0.40~3.32%, 유한차분법과는 6.02%의 차이를 보였다.