• 한국지반공학회논문집
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• 제31권8호
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• pp.39-49
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• 2015

본 논문에서는 jet grouting 공법을 적용한 파형 마이크로파일의 지지력 향상 효과 및 거동 특성을 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 각 말뚝의 형상에 따른 거동을 비교하기 위해 일반 마이크로파일, 파형이 없는 jet grouted 말뚝 및 네 종류의 파형 마이크로파일의 모델을 제작하여 원심모형실험을 수행하였다. 실험 결과 일반 마이크로파일 대비 파형 마이크로파일의 지지력 향상 효과를 확인 할 수 있었으며, 특히 파형의 간격이 상대적으로 좁은 말뚝의 지지력 개선 효과가 큰 것으로 분석되었다. 또한 기존의 재하시험에 의한 지지력 예측 및 평가 방법을 토대로 파형 마이크로 파일의 지지력 산정 방안을 검토한 결과 P-S 곡선법과 25.4mm 전침하량기준이 파형 마이크로파일의 거동을 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.47-57
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• 2009

본 연구에서는 다층지반에서 수평하중을 받는 말뚝을 대상으로 콘관입치를 이용하여 극한수평지지력을 산정하였으며, 다층지반조건을 고려할 수 있는 토압분포 형태를 제안하고자 한다. 이를 위해 각 층의 상대밀도를 달리한 12개의 다층지반을 조성하여 각 지반에 대해 콘관입시험 및 수평말뚝재하시험을 수행하였으며, 각각의 다층지반조건에 대한 극한수평지지력을 비교, 분석하였다. 극한수평지지력 산정은 Broms(1964), Petrasovits & Award(1972), Prasad & Ch뼈(1999)가 제안한 방법을 기준으로 하였으며, Prasad & Chari(1999)의 방법에 대해서는 다층지반 조건을 고려하기 위한 수정된 토압분포형상을 적용하였다. 본 연구 결과, 다층지반 조건을 고려한 제안 방법이, 기존의 단일지반에 적용했던 토압분포 형상을 이용하는 방법보다 향상된 정밀도를 보여 주였다. 극한수평지지력 분포형상에 있어서도 Broms(1964), Petrasovits & Award(1972)의 방법으로 산정한 극한수평지지력과 유사한 분포를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.181-191
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• 2001

조립토 다짐말뚝 공법은 자갈이나 쇄석 등의 조립질 재료를 진동기로 다지면서 지중에 조립토 말뚝을 형성하여 지반을 보강하는 공법으로 연약한 기초지반의 지지력 증가와 침하량 감소 및 압밀배수에 의한 지반개량 효과 등이 있으나, 국내에서는 아직 널리 활용되고 있지 않은 공법이다. 본 연구에서는 정방형 대칭형태 뿐만 아니라 다양한 임의의 배치형태로 설치된 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대해서도 극한지지력의 평가가 가능한 방법을 제시하였으며, 탄소봉을 이용한 실내모형실험을 통해 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 파괴메커니즘의 규명과 조립토 다짐말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따른 지지력의 변화양상에 대한 규명이 이루어졌다. 탄소봉을 이용한 조립토 다짐말뚝의 모형실험결과, 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 있어서 파괴형상은 팽창파괴의 중심점을 서로 연결할 때 중심부로 갈수록 깊어지는 원추형태의 양상을 나타냈으며, 말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 원추형태의 경사각도는 급해지는 경향을 알 수 있었다. 또한 탄소봉실험에 있어서 모형말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 인접한 말뚝에 의한 구속효과 및 변형억제 등의 상호작용 효과로 지지력이 증가하였다. 본 연구에서 제안한 극한지지력 평가방법을 이용하여 무리 형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 최적 배치형태를 검토한 결과, 지지력 측면에서 조립토 다짐말뚝의 최적배치형태는 중앙부에 집중적으로 설치된 경우로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.5-15
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• 2021

교각기초 형식으로 적용되는 기초공법 중 하나는 단일형 현장타설말뚝이다. 이 말뚝에 대한 설계 시 주된 관심사항은 말뚝체에 작용하는 수평지지력 확보 여부이다. 현재 말뚝체의 강성증가를 위해 외부강관으로 말뚝체를 보강하여 말뚝의 수평지지력을 증가시키는 방법이 활용되고 있다. 그러나 지반조건에 따라 외부강관의 보강효과와 적정 강관보강 길이가 달라질 수 있음에도 이에 대한 연구가 미흡하여 현장에서는 대부분 말뚝체 전체를 외부강관으로 보강하고 있다. 그러나 시스템 내의 전체 말뚝길이를 외부강관으로 보강할 경우 공사 지연과 공사비의 증가로도 이어질 수 있다. 따라서 좀 더 효과적으로 외부강관을 활용하기 위해서는 외부 강관으로 보강된 말뚝체를 대상으로 말뚝의 수평지지특성을 평가하여 강관의 적정한 보강길이를 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 수치해석방법을 통해 각 조건별 외부강관의 보강길이를 적용한 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 지지특성을 평가하고, 이 해석결과를 바탕으로 외부강관의 적정 보강길이를 제안하였다. 본 연구결과, 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 수평지지력을 효과적으로 증가시키기 위해서는 강관의 보강길이가 말뚝의 휨거동 영향범위인 1/β의 2배를 적용해야 하는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권1호
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• pp.106-111
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• 2002

말뚝에 대한 지지력 평가는 재하시험에 의한 결과를 이용하는 것으로부터 정.동력학적 공식등 다양한 방법들이 사용되고 있다 최근의 국내 조사에 의하면 표준관입시험의 N치에 기초한 Meyerhof공식이 설계단계에서 빈번하게 사용되는 것으로 보인다. 본 연구에서는 국내에서 실시된 다수의 정 동재하시험자료를 가지고 말뚝기초 설계에 사용되는 이론식을 실측값과의 비교를 통해 각종 이론식에 의한 말뚝의 허용지지력 추정의 신뢰성을 알아 보고자 하였다 또한, 경시효과를 고려한 경우 말뚝의 지지력에 미치는 영향에 대해서도 연구가 이루어졌다 본 연구를 통해 얻은 주요 결과로는 Davisson 방법을 기준으로 정도를 평가한 결과, Terzaghi & Peck > Chin > Meyerhof > 수정 Meyerhof 방법순으로 기준값에 근접하였으며 동재하시험결과는 항타공식 중 수정 Engineering News 공식이 가장 실측치에 근접한 결과를 주었으나 이는 해머 효율의 불확실성이라든가 변수의 자체특성, 경시효과등이 고려된 경우에는 다른 결과를 줄 수도 있을 것으로 판단되며, 경시효과를 고려한시험 결과 선단지지력에 비해 주면마찰력이 뚜렷하게 증가하였는데 항타시 대비 주면마찰력은 평균 약 2배정도 증가하였고 Engineering News,수정 Engineering News, Hiley, Danish, Gates, CAPWAP 해석시에 대한 7일의 경시효과를 고려한 관계시은 각각 $Q_{u(Restrike)} / Q_{u(EOID)} = 0.98t_{0.1}$ , $0.98t_{0.1}$, $1.17t_{0.1}$, $0.88t_{0.1}$, $0.89t_{0.1}$, $0.97t_{0.1}$.과 같은 결과를 주었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.5-15
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• 2004

SIP 공법이 국내에서 저소음 저진동 말뚝공법으로 널리 사용되고 있지만 품질관리기준이 명확히 정립되지 못하고 실무자들의 공법의 원리에 대한 이해 부족으로 시공시 혼선을 초래하고 있어 공법이 본래 가진 지지력을 충분히 발휘되지 못하고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 2002년에 대한주택공사에서는 SIP 공법의 시공 및 재하시험기준을 개선하였다. 개선된 기준에 의하여 현장에 시공된 SIP 말뚝에 대하여 재하시험을 통하여 지지력을 평가한 결과 이전 방법으로 시공된 말뚝에 비하여 시공하중의 설계만족도 및 지지력 특성이 크게 향상된 것을 확인할 수 있었으며 이를 설계에 반영하면 기초 공사비도 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 향상된 지지력 특성을 설계에 반영하기 위하여 재하시험결과를 국내에서 많이 사용하고 있는 말뚝 설계식들과 신뢰성 분석을 실시하여 적합식을 찾고자 하였다. 분석결과 개선된 기준으로 시공된 SIP 말뚝은 Meyerhof(1976)의 타입말뚝 설계식과 유사한 지지거동을 하는 것으로 나타났다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.339-347
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• 2007

점토와 모래로 구성된 두 개의 현장에 대하여 두 종류의 강널말뚝에 대한 관입시험을 수행하고 시험결과를 기존의 이론식에 적용하여 강널말뚝의 지지력과 항타관입성을 평가하였다. Davisson 방법과 Bernhard 방법을 이용하여 예측된 강널말뚝의 지지력값은 비교를 위해 계산한 정역학적 지지력값에 비해 각각 11.9배, 1.6배 크게 계산되었다. $T\ddot{u}nkers$ 방법과 ${\beta}$방법을 이용한 깊이별 항타관입성 검토결과 두 방법 모두 모래지반에 대해서는 관입시험결과에 부합하는 항타관입성을 보여주고 있으나 점토지반에 대해서는 그렇지 않았다. Savinov and Luskin 방법을 이용한 해머선정결과에 의하면 점토지반에 대해서 원활한 관입을 위해서는 실제 시공에 사용된 해머의 모터출력보다 더 근 해머가 필요함을 알 수 있었으며 모래지반에 대해서는 선정된 모터출력에 부합되는 용량의 해머가 사용되었음을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5C호
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• pp.343-350
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• 2006

국내 기초구조물에 대한 저항계수 산정 및 하중저항계수설계법(LRFD) 개발의 일환으로 항타강관말뚝에 대한 저항편향계수를 산정하였다. 정재하시험 및 지반조사 자료를 수집하여 국내외의 기준에 따른 극한지지력을 산정한 후 말뚝의 대표 극한지지력을 결정하였다. 자료의 통계분석 결과에 기초하면, Davisson 기준이 말뚝의 극한지지력을 가장 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다. 정역학적 지지력 공식과 N치를 이용한 Meyerhof 경험식을 이용하여 설계 극한지지력을 산정하였다. 이들 자료의 비교 분석을 통해 항타강관말뚝의 저항편향계수는 정역학적 지지력공식과 Meyerhof 경험식에 대해 각각 0.98, 1.46으로 산정되었다. 또한 두 가지 지지력 산정방법 중 정역학적 지지력공식의 불확실성이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권11호
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• pp.97-106
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• 2022

국내 매입말뚝 시공방법은 선굴착 후 최종단계의 항타 관입량으로 관리하는 것이 일반적이다. 관입량은 오래전부터 수기 측정방식에 의해 이루어지고 있으며, 작업자의 안전문제와 측정값의 신뢰도 부족 등에도 작업성의 한계와 비용 문제로 자동화 기술이 적용되지 않고 있다. 본 연구에서는 비접촉식 말뚝 관입량 측정 장치를 개발하고 기존 장치와 비교계측을 통해 현장 성능을 검증하였다. 또한 관입량 측정장치를 활용하여 현장 품질관리 방법에 대해 분석하였다. 실제 현장 실험을 통해 개발 장치를 활용한 관입량 측정과 수정 Hiley공식 및 동적감쇠계수 산정을 통해 보다 신뢰도 높은 지지력 추정이 가능한 것을 확인하였다. 연구결과에 따라 각 현장마다 수행된 동재하시험으로 부터 현장 보정 절차가 이루어지면 보다 신뢰성 높은 지지력 추정이 가능하며, 실제 현장에서는 동재하시험이 수행되지 않은 말뚝에 대해서도 지지력 관점의 말뚝 시공관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.