• Geomechanics and Engineering
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• 제7권1호
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• pp.37-53
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• 2014

A Web-based pile load test (WBPLT) system was developed and implemented in this study. Object-oriented and concept-based software design techniques were adopted to integrate the pile load test database into the system. A total of 673 case histories of pile load test were included in the database. The data consisted of drilled shaft and driven precast concrete pile axial load tests in drained, undrained, and gravel loading conditions as well as pre-analyzed data and back-calculated design parameters. Unified modeling language, a standard software design tool, was utilized to design the WBPLT system architecture with five major concept-based components. These components provide the static structure and dynamic behavior of system message flows in a visualized manner. The open-source Apache Web server is the building block of the WBPLT system, and PHP Web programming language implements the operation of the WBPLT components, particularly the automatic translation of user query into structured query language. A simple search and inexpensive query can be implemented through the Internet browser. The pile load test database is helpful, and data can be easily retrieved and utilized worldwide for research and advanced applications.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권8호
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• pp.17-30
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• 2019

실제 시공된 말뚝들의 재하시험 자료 및 매입 PHC말뚝의 설계 자료로부터 전체지지력에 대한 주면마찰력의 분담율인 SRF를 분석하였다. 현장에서 시험 시공된 말뚝의 SRF는 말뚝의 종류, 상대근입길이, 지반의 종류, 재하시험의 종류에 상관없이 42~99%이었다. 매입 PHC말뚝에 대한 설계 자료에서 구한 SRF는 말뚝의 직경, 상대근입길이에 상관없이 풍화암에 소켓된 경우 20~53%의 범위에 분포하였다. 사용말뚝으로 실제 시공된 매입 PHC말뚝에서 재항타 동재하시험 자료로부터 구한 SRF는 말뚝의 직경, 상대근입길이, 지반의 종류에 상관없이 4~83%의 범위에 분산되어 분포하였다. 사용말뚝에서 SRF가 낮은 수준으로 나타나는 이유는 매입 PHC말뚝의 주면고정액의 충전이 제대로 이루어지지 않은 채 시공된 현황으로 볼 수 있었으며 따라서 주면고정액의 시공관리에서 시급하게 개선해야 할 현황이었다. 풍화암에 소켓된 매입 PHC말뚝의 설계에서 사용하고 있는 극한지지력 산정공식으로 계산한 주면마찰력의 SRF는 실제 현장 시공 말뚝의 SRF보다 평균적으로 2.2배 정도로 낮은 수준으로 평가되었다. 이는 설계에서 사용하고 있는 산정공식에 의한 극한주면마찰력이 매우 낮은 수준으로 계산되기 때문이다. 따라서 SRF를 만족시킬 수 있는 새로운 주면마찰력 산정공식의 제안 필요성이 있는 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권8호
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• pp.31-42
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• 2019

최근에 시공된 건축현장의 73개 설계 자료를 분석하여 매입 PHC말뚝에 대한 설계 현황을 고찰하였다. 매입 PHC말뚝의 설계에서 사용하고 있는 극한지지력 산정공식에 따라 산정한 전체지지력에 대한 주면마찰력의 분담율(SRF)는 20~53%로 나타났다. 극한주면마찰력이 과소평가되는 지지력 산정공식에 대한 개선이 필요한 것으로 판단되었다. PHC말뚝의 재료 성능에 대한 평균 설계 효율은 약 70%이었으며 지반 지지력에 대한 평균 설계 효율은 약 80%이었다. 즉, 지반의 설계 효율은 PHC말뚝의 설계 효율보다 약간 높은 수준으로 나타나고 있었다. 이는 지반 지지력을 설계하중보다 동등한 수준 또는 그것보다 약간 높은 수준으로 계산하고 있는 설계 현황에 기인한 것으로 판단되었다. 지반의 허용지지력을 PHC말뚝의 허용연직압축하중보다 높은 수준으로 산정하여야 할 것으로 판단되었다. 매입 PHC말뚝의 지지력 산정공식에서는 극한주면마찰력이 극한선단지지력보다 상대적으로 2.2배 정도 낮은 수준으로 계산되었다. 매입 PHC말뚝의 설계에서 적용하고 있는 극한지지력 산정공식들은 모두 국외 지반을 대상으로 개발되었으며 국내 지반에 대한 적용성 검증 없이 도입되어 사용되어 오고 있었다. 매입 PHC말뚝의 설계에서 적용할 지지력 산정공식의 개선이 이루어져야 할 것으로 판단되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.21-30
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• 2019

복합말뚝(Composite Pile)이란, 수평력이 크게 작용하는 구간에는 강관말뚝, 작게 작용하는 구간에는 PHC말뚝을 특수한 연결 장치로 결합한 말뚝으로서 토목 구조물의 기초 재료로써 상용화되는 추세에 있다. 이러한 복합말뚝의 핵심은 강관말뚝과 PHC말뚝을 연결하는 연결 장치의 안정성과, 이음 위치를 산정하는 설계기준이라고 할 수 있는데 국내에서는 복합말뚝 이음부 위치에 대한 정확한 시방규정이 없어서, LH 설계처(한국토지주택공사, 2009)에서는 도로설계요령 제3권(한국도로공사, 2001)을 참고하여 작성한 "복합말뚝 설계적용 및 설계도서 표기 방안 검토"를 복합말뚝 설계의 기준으로 사용해 오고 있지만 복합말뚝의 단면변화라고 볼 수 없어 적용에 한계성을 가지고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 복합말뚝의 단면 변화부(강관말뚝과 PHC말뚝의 이음부) 위치에 대한 설계기준을 제안하고 이에 대한 안정성 및 경제성을 검토하고자 실험적인 방법과 해석적인 방법을 이용하여 연결장치에 대한 안정성을 검증하였으며, 국내 교량공사 교대 79개소에 시공된 복합말뚝 설계자료를 분석하여 말뚝 본체 및 이음부에 작용하는 응력, 휨모멘트, 변위 등의 경향성을 파악하였고, 개선식이 적용된 재설계 과정을 통해 이음부에서 발생한 응력들이 연결장치와 PHC말뚝의 허용응력 수치 내로 발생하는 것을 확인하였다. 결론적으로 사례분석을 통한 복합말뚝 이음위치의 설계 제안식은 복합말뚝을 설계함에 있어서 안정성과 경제성을 모두 고려한 개선된 설계기법임을 알 수 있었다.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권4호
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• pp.455-468
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• 2019

The behavior of pile-deck connections of pile-supported marginal wharfs subjected to earthquake loading is of key importance to ensure a good performance of this type of structures. Two precast-pretensioned pile-deck connections used in the construction of pile-supported marginal wharfs were tested under cyclic loading. The first is a connection with simple reinforcement details and light steel ratio developed for use where moderate pile-deck rotation demands are expected in the wharf. The second is specifically developed to sustain the large rotation, shear force and bending moment demands, as required for the shortest piles in a marginal wharf. Data obtained from the test program is used in the paper to calibrate an equivalent plastic hinge length that can be incorporated into nonlinear analysis models of these structures when prestressed pile-deck connections with duct embedded dowels are used.

• Geomechanics and Engineering
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• 제5권6호
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• pp.519-540
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• 2013

This paper presents an optimal design method for determining pile lengths of piled raft foundations. The foundation settlement is evaluated by taking into account the raft-pile-soil interaction. The analysis of settlement is simplified by using Steinbrenner's equation. Then the total pile length is minimized under the settlement constraint. An extended sequential linear programming technique combined with an adaptive step-length algorithm of pile lengths is used to solve the optimal design problem. The accuracy of the simplified settlement analysis method and the validity of the obtained optimal solution are investigated through the comparison with the actual measurement result in existing piled raft foundations.

• 토지주택연구
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• 제12권3호
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• pp.87-96
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• 2021

국내는 유럽에서 널리 사용하고 있는 헬리컬 파일을 많이 사용하기 시작하였지만, 헬리컬 파일의 설계기준을 만들려고 하는 노력이 부족하여, 여전히 헬리컬 파일의 표준설계기준을 가지고 있지 못하다. 따라서, 본 연구는 현장에서 헬리컬 파일을 시공하고 재하시험을 실시한 후, 이전 데이터를 포함하여 신뢰도 분석을 실시하였다. 그 결과 매입 말뚝에 대한 도로교설계기준 식이 수정 Davisson 분석법과 연계하여 좋은 신뢰도와 일관성을 보여주었는데, 이 설계식의 저항편향계수가 '1.0'에 가까웠고 변동성도 '낮음' 수준을 보여 주었기 때문이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제3권1호
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• pp.1-16
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• 2011

Piles passing through sloping liquefiable deposits are prone to lateral loading if these deposits liquefy and flow during earthquakes. These lateral loads caused by the relative soil-pile movement will induce bending in the piles and may result in failure of the piles or excessive pile-head displacement. Whilst the weak nature of the flowing liquefied soil would suggest that only small loads would be exerted on the piles, it is known from case histories that piles do fail owing to the influence of laterally spreading soils. It will be shown, based on dynamic centrifuge test data, that dilatant behaviour of soil close to the pile is the major cause of these considerable transient lateral loads which are transferred to the pile. This paper reports the results of geotechnical centrifuge tests in which models of gently sloping liquefiable sand with pile foundations passing through them were subjected to earthquake excitation. The soil close to the pile was instrumented with pore-pressure transducers and contact stress cells in order to monitor the interaction between soil and pile and to track the soil stress state both upslope and downslope of the pile. The presence of instrumentation measuring pore-pressure and lateral stress close to the pile in the research described in this paper gives the opportunity to better study the soil stress state close to the pile and to compare the loads measured as being applied to the piles by the laterally spreading soils with those suggested by the JRA design code. This test data shows that lateral stresses much greater than one might expect from calculations based on the residual strength of liquefied soil may be applied to piles in flowing liquefied slopes owing to the dilative behaviour of the liquefied soil. It is shown at least for the particular geometry studied that the current JRA design code can be un-conservative by a factor of three for these dilation-affected transient lateral loads.

• Geomechanics and Engineering
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• 제1권1호
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• pp.17-34
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• 2009

There has been growing agreement that geotechnical reliability-based design (RBD) is necessary for establishing more advanced and integrated design system. In this study, resistance factors for LRFD pile design using CPT results were investigated for axially loaded driven piles. In order to address variability in design methodology, different CPT-based methods and load-settlement criteria, popular in practice, were selected and used for evaluation of resistance factors. A total of 32 data sets from 13 test sites were collected from the literature. In order to maintain the statistical consistency of the data sets, the characteristic pile load capacity was introduced in reliability analysis and evaluation of resistance factors. It was found that values of resistance factors considerably differ for different design methods, load-settlement criteria, and load capacity components. For the total resistance, resistance factors for LCPC method were higher than others, while those for Aoki-Velloso's and Philipponnat's methods were in similar ranges. In respect to load-settlement criteria, 0.1B and Chin's criteria produced higher resistance factors than DeBeer's and Davisson's criteria. Resistance factors for the base and shaft resistances were also presented and analyzed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.5-21
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• 2012

국내의 경우 종래의 말뚝기초의 설계에서는 주로 선단지지력에만 의존하는 설계가 이루어져 왔으나 현장에서 실제 크기 말뚝에 대한 하중전이측정실험이 이루어진 이후 많은 하중전이측정실험 자료들을 통하여 마찰력이 크게 발휘되는 것이 밝혀져 왔다. 본 연구에서는 항타강관말뚝 및 대구경 현장타설말뚝의 재하시험 시 측정된 축하중전이 사례들을 분석하여 재하시험방법에 따른 말뚝기초의 하중지지양상을 구명하였다. 사례 말뚝들의 평균마찰력 분담율을 말뚝의 종류, 재하시험방법, 상대근입길이, 말뚝의 직경, 지반의 종류 등의 함수로 상관관계를 나타내는 것은 곤란하였다. 평균 마찰력 분담율은 50% 이상을 상회하는 것으로 나타나고 있었으므로 사례 말뚝기초는 대체로 마찰지지말뚝으로 거동하는 경우가 많은 것을 볼 수 있었으며 극히 일부 사례말뚝은 혼합지지말뚝으로 거동하였다.