• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2002년도 학술대회지
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• pp.244-247
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• 2002

말뚝기초는 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 기초형식 중의 하나로서 상부 구조물의 하중을 하부의 단단한 지반에 전달시키거나 흙과 말뚝의 접촉면에서 발생하는 마찰저항을 이용하여 구조물을 안전하게 지지하도록 사용되고 있다. 그러나 말뚝공법은 작업절차가 복잡하고 세심한 주의를 필요로 하므로 경험이 부족한 기술자의 경우 공사관리에 큰 어려움을 겪게된다. 특히, 파일 시공단계에서의 문제점에 직면하게 되면 계량화된 분석에 의존하기보다는 항타기사나 작업반장의 경험에 의한 직관만으로 결정되는 경우가 많아 품질관리에 큰 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이러한 필요성에 의해 본 논문은 실제 현장에서의 충분한 사례분석을 통한 파일공사의 단계별 문제점 및 관리요인 분석을 통해 개선 모델을 제시하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.5-14
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• 2024

PHC 말뚝은 압축력 및 휨 모멘트에 대한 저항력이 우수하며, 공장에서의 생산으로 인해 품질 관리가 효율적으로 이루어진다. 이러한 장점으로 인해 다양한 토목 및 건축 현장에서 널리 활용되고 있지만, PHC 말뚝의 설계 과정에서 중요한 요소인 주면 마찰력은 주로 경험식이나 N 값 등의 추정치를 기반으로 하고 있다. 이에 대한 실험적 연구는 상대적으로 부족하며, 환경적 요소 중 하나인 pH 값과 지하수 또는 해수의 영향 역시 간과되는 경우가 많다. 본 연구에서는 진동기계 기초의 영향을 받는 PHC 말뚝 모델을 중심으로 다양한 pH 환경(산성, 중성, 염기성) 및 해수의 영향하에 한 달 동안 수침 후, 해당 PHC 말뚝-사질토의 접촉면에 대한 반복 단순 전단시험을 수행하였다. 이를 위해 교란 상태 개념(Disturbed State Concept)을 적용하여 접촉면의 동적 거동을 정량적으로 평가하였다. 연구 결과, 화학적 환경에 따른 동적 전단응력은 중성 > 산성 > 염기성 순으로 감소하였다. 또한, pH 영향을 받은 경우와 해수의 영향을 받은 경우를 비교했을 때, pH 영향을 받은 경우에 전단응력의 감소가 더 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.73-80
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• 1999

지금까지 말뚝기초의 이론적인 연구에 있어 수직하중을 받는 말뚝기초의 극한지지력을 산정하는 것에 초점이 맞추어져 왔으며, 이를 위한 다양한 종류의 정적 및 동적 지지력 공식들이 말뚝기초의 극한지지력 산정을 위해 제안된 바 있다. 그러나 이들 공식의 적합성은 아직 확실하게 정립되지 못한 실정이며, 정역학적 및 동역학적 공식에 의한 지지력의 신뢰도는 말뚝재하시험에 의하여 확인되어지고 있다. 본 연구에서는 4개현장 12개소의 PHC Pile재하시험의 결과를 토대로 하여 정역학적 지지력 공식중의 하나인 Meyerhof공식과 동역학적 지지력공식중의 하나인 Hiley공식으로부터 산정된 두가지 극한지지력의 값과 비교\ulcorner분석하여 봄으로써, 설계시 허용지지력의 결정을 위해 사용되고 있는 각 공식의 적합성을 검토하여 보았다. 그 결과 표준관입시험의 N치를 적용한 Meyerhof공식에 의한 정역학적 방법에 있어 안전율 3.0을 적용함은 비교적 타당한 것으로 나타났고, 항타시험결과를 적용한 Hiley공식에 의한 방법에 있어 적용안전율을 5.0으로 조정함이 타당한 것으로 나타났으며, 추후 방대한 자료의 축적과 분석 및 연구를 통해 보다 합리적인 말뚝기초의 설계가 이루어져야 할 것으로 사료되었다.

• 한국농공학회지
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• 제42권5호
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• pp.144-150
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• 2000

This study dealt with the comparison of lateral baring capacity for vertical PHC pile between predicted and measured values driven in weathered granite soils to build world cup gymnasium in Kwangju area. Recently, the calculation of horizontal bearing capacity of piles foundation has been considered very important for earthquake or wind resistant design in Korea. During this study , Matlock & Reese, Broms and Chang's methods were selected in prediction of lateral resistant of PHC piles. As for case study, the prediction values were compared with 5 measured ones based on ASTM. The result showed that prediction values proposed by Matlock & Reese , Chang and Broms were smaller that real values. Three proposed methods by Matlock & Reese and Chang based on lateral deflection and Broms by ultimated lateral resistance turned out valid in view of engineering practice.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.351-359
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• 2010

Large PHC piles with a diameter of 1,000mm or larger were recently introduced for the first time in Korea. This paper presents full-scale static and dynamic pile load tests performed on two 1,000mm PHC piles and two composite piles with steel pipe piles of the same diameter in the upper portion, installed by driving and pre-boring. The objectives of the tests include evaluating pile drivability, load-settlement relation, allowable bearing capacity, and the stability of mechanical splicing element for the composite pile(a.k.a. non-welding joint). The performance of the large diameter PHC piles were thought to be satisfactory compared to that of middle sized PHC piles with a long history of successful applications in the domestic and foreign markets.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.130-137
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• 2017

최근 경제 성장과 건설 기술의 발달로 인해 구조물이 대형화, 고층화됨에 따라 상부구조물을 지지할 수 있는 기초의 역할이 중요시 되고 있다. 이 연구에서는 철근콘크리트 말뚝 성능향상을 목적으로 프리캐스트공법과 철근 및 속채움 콘크리트로 말뚝머리부를 보강한 철근 콘크리트 말뚝(HPC)을 개발하고 한계상태설계법을 바탕으로 말뚝성능을 예측하였고 설계와 실제강도와 비교를 통해 말뚝 내력의 안전성을 평가하였다. HPC말뚝 본체의 단면형상은 최대폭 500 mm, 최소폭 475 mm의 10각 단면으로 말뚝머리부 본체 두께는 70 mm이다. 중공부 본체 내측은 도로교설계기준에서 제시하는 수평전단강도를 확보하기 위해 요철형상으로 제작하였다. 전단강도 실험 결과 사인장균열이 발생하였지만 최종 파괴단계까지 급격한 파괴 없이 안정적인 전단내력을 확보하였고 한계상태설계법으로 예측한 전단강도를 135%, 119% 상회하였다. 말뚝머리 본체부 두께에 가외철근 보강 유무에 따라 제작된 실험체의 항타실험 결과 모든 말뚝 실험체에 균열이 발생하지 않아 충격에 대한 저항이 우수한 것으로 나타났다. 기성 PHC말뚝과 HPC말뚝 연결부 휨실험을 통해 측정된 휨하중을 평가한 결과 기성 PHC말뚝 설계 휨균열 하중에 비해 1.51배 및 1.48배 높은 값을 나타내어 충분한 연결부 휨내력을 확보하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6C호
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• pp.231-240
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• 2011

소재의 고강도화와 항타에너지 상향 반영에 따른 강관말뚝의 거동특성을 분석하기 위하여 광양지역에 다양한 지름과 소재별로 총 10본의 말뚝을 시공하여 동재하시험, 정재하시험, 하중전이시험 등의 다양한 현장재하시험을 수행하였다. 항타관입성을 분석한 결과, PHC말뚝이 가장 많은 항타횟수와 가장 적은 관입깊이를 나타냈으며 고강도 강관말뚝에서 가장 적은 항타횟수와 깊은 관입깊이를 확인할 수 있어 고항타에너지에 의한 효과를 파악할 수 있었다. 동재하시험결과를 말뚝별로 비교한 결과, PHC말뚝과 일반 강관말뚝의 경우에는 재료의 허용축하중이 말뚝의 설계허용지지력을 결정하는 주요 변수인 것을 확인한 반면에 고강도 강관말뚝에서는 지반의 지지력에 의해 말뚝의 설계허용지지력이 결정되는 것을 확인할 수 있었다. 정재하시험과 하중전이시험을 고강도 강관말뚝 2본에 대해서 수행한 결과, 말뚝의 설계효율을 80% 이상의 수준으로 향상할 수 있는 방안을 도출할 수 있었으며 이를 통해 소요 말뚝 본수 절감을 통한 공사비 절감이 가능함을 확인하였다. 대상 지역에서의 주면마찰력 set-up효과를 분석하여 적정 회귀식을 제시하였고 선단지지력에 대해서는 기존 설계식의 한계를 분석하여 향후 기술개발 방향을 제시할 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.21-29
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• 2010

본 논문에서는 소음과 진동이 거의 없고 환경친화적 공법으로 기대되는 무소음 무진동을 위한 스크류콘크리트말뚝공법을 소개하였고, 기존 PHC말뚝과 스크류콘크리트말뚝에 대하여 수치해석을 실시하였다. 그 결과 각 말뚝의 지지력 및 침하량 거동을 분석하였고 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권9호
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• pp.19-31
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• 2017

미국 사례의 경우 항타말뚝과 현장타설말뚝은 동재하시험과 정재하시험 지지력 상관관계 분석에서 좋은 상관관계를 나타내었다. 하지만, 국내에서는 해외에서 많이 사용하지 않는 매입말뚝으로 주로 시공을 하고 있으며, 매입말뚝의 동재하시험 신뢰성에 대해 의문이 많아 동재하시험의 신뢰도를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 LH 현장(천안, 인천, 의정부)에서 PHC 매입말뚝에 대하여 재하시험을 실시하였으며, 동재하시험(EOID 7회, Restrike 7회)과 정재하시험(7회) 지지력을 비교 분석하였다. 그 결과 재항타동재하지지력 및 정재하지지력 평균 값 비교 시 정재하지지력 평균 값이 약 27% 높게 나타났다(신뢰도 : 0.73, 변동계수 : 0.3). 재항타지지력(Davisson 판정 값) 및 정재하지지력(Davisson 판정 값) 평균 값 비교 시 정재하지지력(Davisson 판정 값) 평균 값이 약 27% 높게 나타났다(신뢰도 : 0.73, 변동계수 : 0.2). 동재하시험과 정재하시험의 차이를 줄이고자 본 연구에서는 수정동재하지지력(EOID의 극한선단지지력+Restrike의 극한주면마찰력)을 제시하였으며, 수정동재하지지력과 정재하지지력을 비교했을 때는 그 차이가 9%로 줄어들었다(신뢰도 : 0.91, 변동계수 : 0.2). 또한 변동계수가 0.2로 줄어들어 일관성이 증가한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.713-720
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• 2008

본 연구는 낙동강 하구 대심도 연약지반에 항타관입된 PHC 말뚝에 대하여 SPT 지지력 공식으로 부터 계산된 선단지지력 값과 PDA 시험에서 얻어진 선단지지력 측정값을 비교하였다. 또한, SPT N값이 50이 넘는 경우에 대하여는 N값과 롯드 관입깊이의 선형관계를 가정하여 30cm 관입깊이에 해당하는 N값을 적용한 경우와 CPT $q_c$와의 상관성을 이용하여 $q_c$값으로부터 N값을 산정한 경우의 2가지 분석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 적용한 SPT 지지력 공식 모두 측정된 선단지지력 값과 차이가 났으며, SPT 지지력 공식은 대심도 연약지반에 항타 근입된 말뚝에 대하여 실제적인 설계를 수행할 때 신뢰하기 어려운 것으로 나타났다. 또한, N>50인 경우에 대하여 N값과 롯드 관입깊이의 선형관계를 적용하는 것은 지지력을 매우 과대평가하는 것으로 나타났다.