• 한국해양공학회지
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• 제16권2호
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• pp.44-52
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• 2002

The mechanism of pullout resistance of compression anchor is analysed. This anchor is developed through the field pullout tests and the laboratory element test. The compression anchor is characterized by decrease of progressive failure, simple site work, economy and durability compared with tension anchor. The characteristics of compression anchor, compared with tension anchor. mainly are summarized as follows ; (1) The plastic displacement of anchor body is very small during pullout of anchor. (2) Total anchor length decreases by the shortening of free length; (3) The progressive failure is decreased.; (4) The safety factor for pullout resistance increases with time after construction of anchor.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.594-601
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• 2019

순수형 보강토교대는 상부구조의 하중을 보강토체 상단에 직접기초 형식으로 지지하는 교대이다. 교대 자체의 변형을 최소화하기 위해 비신장성 보강재인 메탈스트립을 사용하여야 한다. 순수형 보강토교대의 적용조건 도출을 위한 매개변수해석은 Zevogolis(2007)에 의해 수행되었다. 그 결과, 최상단 보강재의 인발 안전율이 가장 작게 산정되는 것으로 나타났다. 따라서 최상단 보강재의 인발 안전율이 가장 중요한 설계인자로 판단된다. 본 연구에서는 교대의 형상에 따른 최상단 보강재의 인발 안전율 변화를 검토하였다. 교대 길이와 교대 뒷굽 길이, 교대 높이를 변수로 하여 매개변수해석을 수행하였다. 매개변수해석 결과, 교대 길이와 교대 뒷굽 길이가 증가함에 따라 인발 안전율이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 교대 길이가 증가함에 따라 교대의 접지면적이 증가하게 되었으며, 그로 인해 상부구조의 하중이 분산되었기 때문이다. 교대 길이 1.2m에서와 교대 뒷굽 길이 0.9m 지점에서 인발 안전율이 수렴하는 것으로 나타났다. 이는 접지면적 증가에 따라 보강재의 유효길이가 감소하였기 때문이다. 그러나, 교대 길이와 교대 뒷굽 길이가 과도하게 증가될 경우 상부구조의 연장이 증가하게 된다. 그리고 교대 높이가 과도하게 증가할 경우 교대 뒤채움부 토공량이 증가하게 된다. 이는 보강토옹벽에 상부하중으로 작용하게 된다. 따라서 이에 대한 면밀한 검토가 필요하다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권10호
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• pp.5-16
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• 2015

본 연구에서는 국가건설기준이 한계상태설계법으로 전환됨에 따라 현재 연구기반이 미약한 쏘일네일링의 LRFD 설계법 개발의 일환으로 인발저항에 대한 저항편향계수를 분석하였다. 쏘일네일링의 설계 및 시공 기술수준 등 지역적 특성을 반영하기 위하여 국내 비탈면과 굴착공사에서 수행된 인발시험 자료를 수집하고, 지반특성, 쏘일네일의 제원, 인발시험 결과 등으로 구성된 데이터베이스를 구축하였다. 쏘일네일링의 인발저항에 대한 저항계수를 보정하기 위하여 국내에서 가장 많이 이용되며 비교적 자료수가 충분한 중력식과 가압식 그라우팅공법의 인발저항에 대한 저항편향계수를 산정하였다. 저항편향계수는 1.144~1.325으로 실제 극한인발저항력을 비교적 보수적으로 예측하고 있으며 미국의 연구사례(NCHRP Report)보다 안전측으로 설계가 이루어지고 있으나, 인발저항력에 대한 불확실성은 $COV_R$=0.27~0.43으로 비교적 큰 것으로 나타났다. 또한 가압식 그라우팅공법은 중력식 그라우팅공법에 비해 내재된 안전여유가 많으며, 실제 발휘되는 극한인발저항력의 불확실성이 낮은 것으로 분석되었다.

• 토지주택연구
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• 제7권4호
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• pp.281-289
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• 2016

압축 부재인 PHC 말뚝(직경 600mm)도 강선의 부착력을 높이면 83.6~91.6tonf의 극한 인장력에 대해 구조적으로 저항할 수 있는 것으로 실험결과 나타났다. 이러한 시험결과에 안전율을 고려하여 적절한 허용값을 제시하면 부상방지 앵커를 대체하거나 절감시킬 수 있는 것으로 기대되었다. 이를 위해서는 구조적 인장성능과 함께 실제 지반에 시공된 매입말뚝의 인발저항 거동이 규명되어야 한다. 본 연구에서는 현장에 시공된 실제 매입말뚝의 인발거동 특성을 파악하기 위하여 정적 인발재하시험을 실시하여 주면마찰력 산정식과 비교하였다. 또한, 간편하게 인발저항력을 평가하기 위하여 PDA를 이용한 동재하시험을 실시하여 정적 인발재하시험 결과와 비교하였다. 그 결과, 매입말뚝의 시멘트풀이 충분히 경화한 후인 15일 후에는 LH 주면마찰력 산정식의 마찰력과 정적인발재하시험결과가 잘 일치하였고 동재하시험에서 구한 마찰력과도 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.37-47
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• 2018

본 연구에서는 상대밀도와 세립분 함유율이 현장타설말뚝의 인발저항 성능에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 다양한 상대밀도 및 세립분 함유율 조건에 대한 직접전단시험 및 모형말뚝 인발실험을 수행하였다. 직접전단시험으로부터 세립분 함유율에 따른 내부마찰각과 점착력의 변화특성을 정량적으로 파악할 수 있었으며, 인발실험 결과에서는 말뚝의 인발저항 성능에 미치는 상대밀도와 세립분 함유율의 영향을 확인할 수 있었다. 또한, 두 실험 결과를 비교 분석한 결과, 말뚝의 인발저항 성능에 대한 지반의 내부마찰각과 점착력의 기여도는 세립분 함유율 약 13%를 전후로 하여 서로 다르게 나타남을 알 수 있었다. 따라서 현장타설말뚝 설계 시 수행되는 마찰저항 성능 평가는 지반의 세립분 함유율에 따른 강도정수($c-{\phi}$)를 고려해야 할 것으로 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.45-54
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• 2019

본 연구에서는 원지반의 상대밀도와 세립분 함유율의 조건에 따른 말뚝의 인발거동 특성 규명을 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석에서는 말뚝과 지반 경계에서의 전단거동을 원활히 모사하기 위해서 경계요소와 경계면 강도감소계수($R_{inter}$)를 부여하였으며, 그 결과를 기존의 실험적 연구결과(You et al., 2018)와 비교함으로써 본 수치해석 방법의 신뢰성을 검증하였고, 말뚝-지반 경계면에서의 변형 특성과 함께 경계요소에 대한 $R_{inter}$값의 결정방법을 제시하였다. 해석 결과, 본 연구에서 적용된 해석모델을 이용한 수치해석은 말뚝의 인발모형실험에 의한 말뚝과 지반의 경계면 특성을 적절하게 모사하였다. 또한 제시된 $R_{inter}$의 적용에 있어서, 반드시 지반의 상대밀도와 세립분 함유율 조건을 고려해야 할 필요가 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.750-757
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• 2018

보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권6호
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• pp.737-755
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• 2016

The load transfer depth of a ground anchor is the minimum length required to transfer the initial prestressing to the grout column through the bonded part. A thorough understanding of the mechanism of load transfer as well as accurate prediction of the load transfer depth are essential for designing an anchorage that has an adequate factor of safety and satisfies implicit economic criteria. In the current research, experimental and numerical studies were conducted to investigate the load transfer mechanism of ground anchors based on a series of laboratory and field load tests. Optical FBG sensors embedded in the central king cable of a seven-wire strand were successfully employed to monitor the changes in tensile force and its distribution along the tendons. Moreover, results from laboratory and in-situ pullout tests were compared with those from equivalent case studies simulated using the finite difference method in the FLAC 3D program. All the results obtained from the two proposed methods were remarkably consistent with respect to the load increments. They were similar not only in trend but also in magnitude and showed more consistency at higher pullout loading stages, especially the final loading stage. Furthermore, the estimated load transfer depth demonstrated a pronounced dependency on the surrounding ground condition, being shorter in hard ground conditions and longer in weaker ones. Finally, considering the safety factor and cost-effective design, the required bonded length of a ground anchor was formulated in terms of the load transfer depth.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.263-274
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• 2018

본 연구에서는 순수형 보강토교대의 상부구조로 적용되는 슬래브교에 대한 적용성을 검토하고 보강토 교대의 외적/내적 안정성에 대해 검토하였다. 상부구조인 슬래브교의 연장은 10.0 m ~ 20.0 m, 두께는 0.7 m ~ 0.9 m를 대상으로 하여 구조해석을 수행하여 보강토교대의 교량받침에 작용되는 사하중과 활하중에 의한 반력을 산정하였다. 슬래브교는 연장 20.0m까지 순수형 보강토교대의 허용 접지압 200 kPa을 만족하였다. 순수형 보강토교대의 외적 안정성은 보강토체의 기하형상에 지배되기 때문에 상부구조의 하중에 의한 안전율 변화는 작은 것으로 나타났다. 지지력에 대한 안전율은 기초지반의 강성은 상수이지만 활동력인 상부구조의 하중은 증가되므로 감소되었다. 그리고 상부구조로 인해 보강토옹벽 상단에 작용하는 접지압이 200 kPa을 초과할 경우, 순수형 보강토교대에서는 전면벽체에 작용하는 수평토압이 과도하게 증가되어, 최상단 보강재에서 내적안정성인 인발과 파단에서 허용안전율을 만족하지 못하였다. 순수형 보강토교대의 효율적 설계 및 성능 확보를 위해서는 보강토체 상단에 배치된 보강재의 인발저항력과 장기허용인장력을 증가시키는 것이 필요한 것으로 분석된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.51-60
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• 2008

쏘일네일링 공법은 국내에서 지하굴착시 가시설 벽체뿐만 아니라 사면보강에도 많이 사용하고 있는 공법으로 실물크기의 쏘일네일링 벽체에 관한 연구는 주로 현장계측결과 및 현장인발시험결과에 국한된 연구가 대부분이다. 특히 쏘일네일링 보강벽체에 대한 대형파괴재하시험과 관련된 학술적 연구 성과는 거의 없는 상태이다. 이 연구에서 쏘일네일링 보강벽체에 대한 대형파괴재하시험 사례를 소개하고 이를 통해 규명된 쏘일네일링 보강벽체의 거동특성과 유지관리차원에서 활용 가능한 벽체의 사용한계에 해당하는 허용변위 및 벽체의 파괴상태에 해당하는 극한변위를 제시하였다. 또한 하중비와 발생 변위비의 관계로 부터 쏘일네일링 보강벽체의 사용성에 이상이 없는 최소한의 소요안전율에 대한 제시가 이루어졌다.