• 한국안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.131-137
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• 2008

SCP(Sand Compaction Pile) method that forms a composite ground by driving compacted sand piles into the soft ground. This method is one of the soil improvement techniques for reinforcing and strengthening soft ground deposits. This thesis describes the investigation on the behavior of soft ground reinforced with SCP by low improvement ratio. Direct shear test and consolidation test carried out to verified behavior of composite ground reinforced with SCP. Test results were discussed with reference to the amount of consolidation settlement, variation of shear resistance with area replacement ratio and effect of the stress concentration. And, laboratory model loading test carried out to verified the effect of the location and failure mode of reinforced embankment. Residual shear strength varies with the area replacement and constrict load in the low replacement ratio. Calculated stress concentration ratio overestimate than proposed valve by experimental, theoretical and analytical method. As regards the location, improving right below of the top of the slope was more effective than below of the toe of the slope. This thesis carried out to obtain fundamental information of behavior of the composit ground. Hereafter, centrifuge test that reproduce stress state of the in-situ must be necessary through the further study about pile penetration, reinforce position and construct time.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.113-120
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• 2007

연약지반에 시공되는 보강토옹벽과 개비온옹벽에 대해서 옹벽의 안정성을 확보하기 위해 필요한 적정 치환영역을 유한요소해석을 통해 검토하였다. 해석은 연약토층의 압밀단계를 포함하여 시공순서를 모사하는 단계별 해석방법으로 수행되었다. 적정 치환영역의 제안을 위한 첫 단계로 치환깊이를 변화시킨 경우들에 대해서 시공단계에 따른 벽체 및 주변 지반의 거동을 조사하는 일련의 해석을 수행하였다. 이들 해석결과를 문헌연구를 통하여 설정한 옹벽의 안정성을 보장할 수 있는 벽체변위, 지반의 침하량 및 전단변형율 등의 한계값과 비교, 평가하였다. 그 결과, 본 연구에서 검토한 지반조건에서 벽체의 높이가 변하는 경우에 대한 적정 치환영역을 벽체의 높이에 대한 치환깊이의 비로 나타내는 시공표준도를 제안하였다

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.153-162
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• 2007

치환공법을 적용하여 연약지반 상에 시공되는 보강토 옹벽에 대해 연약지반의 두께 및 강성, 치환깊이와 옹벽높이의 변화에 따른 옹벽의 거동을 연약지반 압밀현상과 시공단계를 함께 고려하는 유한요소해석으로 검토하였다. 옹벽의 거동은 벽체에 발생하는 변위와 침하량, 옹벽 기초지반에 발생하는 전단변형율로 표현하였다. 거동에 따른 옹벽의 안정성은 변위와 전단변형율의 한계값을 문헌연구로부터 정하고 이를 기준으로 평가하였다. 해석결과로부터, 옹벽의 거동은 연약지반 두께(t)와 강성, 치환깊이(d), 옹벽높이(h)의 변화에 따라 모두 영향을 받지만, 특히 d와 h의 변화에 민감한 것을 규명하였다. 또한, 옹벽의 안정성 유지를 위해 요구되는 d/h 값은 t와 h의 변화에 대하여 크게 영향을 받지 않음을 보였다. 이러한 결과로부터 연약지반 상 보강토 시공 구간 내에서 옹벽 높이가 변화하지만 그 변화정도가 극심하지 않은 경우에, 적정 치환깊이를 d/h로 나타낸 일률적인 값으로 제안할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국해양공학회지
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• 제20권5호
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• pp.42-48
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• 2006

This paper shows theresults of centrifuge model experiments to investigate the behavior of a replacement method in dredged and reclaimed ground. For this experimental work, centrifuge model tests were carried out to investigate the behavior of a replacement method in soft clay ground. Basic soil property tests were performed to find the mechanical properties of clay soil sampled from the southern coast of Korea, which was used for the ground material in the centrifuge model tests. The reconstituted clay ground of the model was prepared by applying reconsolidntion pressure in a 1 g condition with a specially built model container. Centrifuge model tests were carried out under the artificially accelerated gravitational level of 50 g. Replacement material of lead with a certain degree of angularity was used and placed until the settlement of the replacement material embankment reached a state of equilibrium. Vertical displacement of the replacement material was monitored during tests. The depth and shape of the replacement, especially the slope of the penetrated material and the water content of the clay ground were measured after finishing tests. Model tests for investigating the stability of an embankment after backfilling were also performed to simulate the behavior of a dike treated with replacement and backfilled with sandy material. As a result of the centrifuge model test, the behavior of the replacement, the mechanism of the replacement material being penetrated into clay ground, and the depth of the replacement were evaluated.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.67-73
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• 2005

In this research, centrifuge model experiments and numerical approach of finite element method to analyze experimental results were performed to investigate the behavior of improved ground with sand compaction piles. One of typical clay minerals, kaolinite powder, were prepared for soft ground in model tests. Jumunjin standard sand was used to sand compaction pile installed in the soft soil. In order to investigate the characteristics of mechanical behavior of sand compaction piles with low replacement ratios, centrifuge model experiments with the replacement ratio of 40%, changing the width of improved area with respect to testing results the width of surcharge loads, were carried out to obtain of bearing capacity, characteristics of load-settlement, vertical stresses acting on the sand pile and the soft soil failure mechanism in improved ground.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.27-33
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• 2000

쇄석말뚝 공법은 다져진 자갈, 폐석, 쇄석 등을 이용하여 느슨한 사질지반이나 연약점성토 지반을 개량하는 공법으로 일반적으로 말뚝은 70%이상의 치환율로 실트질 점토에 시공되어 지지력을 증진시키는 공법이나 말뚝을 배수층으로 압밀에 의한 점성토의 지반의 강도 증가를 전제로 치환율을 30% 이하로 억제하는 저치환 공법의 효율에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 쇄석말뚝의 치환율에 따른 단일 등가원주 모형 실험을 실시하여 쇄석말뚝이 연약지반의 압밀거동에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과 치환율의 증가에 따른 침하감소효과와 침하저감계수를 산정하였으며 복합지반의 압밀시간 단축을 확인하였다. 또한, 복합지반에 대한 이론식을 이용한 장기침하량 예측을 통해 보강지반의 침하억제 경향을 평가하고 베인전단시험을 통해 복합지반의 강도증가특성을 확인하였다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.601-613
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• 2007

연약지반에 보강토옹벽을 시공 시 거동에 영향을 주는 인자로 기본적인 물성뿐만 아니라 보강토옹벽에 의한 하중증가와 압밀기간, 간극수압 등의 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 보강토옹벽과 연약지반의 거동해석에 지반해석 프로그램인 SAGE CRISP를 이용하여 수행하였다. 첫 번째로 보강토옹벽의 과도변위를 개선하기 위한 치환공법의 거동 개선 효과를 검토하였으며, 두 번째로 치환공법을 적용 후 보강토옹벽의 배면에 보강재 수직설치간격이 지반의 거동에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 마지막으로 치환공법을 적용 시 적정 치환 폭과 깊이를 제안하고자 하였다. 치환공법이 보강토옹벽의 거동 개선에 상당한 효과가 있음을 알 수 있었으며, 보강재 수직설치간격은 옹벽상단의 수평변위 개선효과가 있는 것으로 나타났으나 하단의 수평변위와 옹벽배면의 수직변위 개선효과는 미소한 것으로 나타났다. 또한 치환폭의 증가에 따른 수평 수직변 개선효과는 크지 않은 것으로 나타나 치환폭의 증가는 불필요함을 알 수 있었으며, 적정 치환깊이는 연약층의 두께에 대한 옹벽높이의 비(H/T)에 따라 옹벽높이에 대한 치환깊이의 비(D/H)로 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권8호
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• pp.33-38
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• 2011

현재 국내에서는 항만공사 등에서 안전측으로 70% 이상의 고치환율의 모래다짐말뚝(SCP)공법으로 설계 및 시공이 이루어지고 있는 실정이다. 그러나, 모래자원의 부족현상으로 인한 모래자원의 경제성을 극복하기 위하여 저치환율 모래다짐말뚝공법으로 대체가 요구되고 있는 실정이다. 모래다짐말뚝공법은 연약한 점성토 지반이나 사질토 지반을 개량하기 위하여 사용되고 있다. 점성토 지반의 SCP 설계 시에 가장 중요한 과제의 하나는 치환율에 따른 모래와 점토의 응력분담비를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 모래다짐말뚝과 점성토로 이루어진 복합지반에서 치환율에 따라 응력분담비, 침하량을 파악하기 위하여 유한요소해석 프로그램을 사용하여 2차원 수치해석을 실시하였다. 해석결과, 치환율이 30%일때 응력분담비가 가장 크게 나타났고 침하량에 따른 응력분담비는 치환율이 높을수록 낮은 응력분담비를 보였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2004

SCP공법(Sand Compaction Pile Method)은 안벽구조물 하부 지반이 연약할 경우에 압밀침하 속도를 증가시키고, 침하를 감소시키며, 지지력을 증대시키기 위하여 널리 적용되어 왔다. SCP 개량지반은 연약지반에 타설된 모래말뚝과 주변 연약지반으로 구성된 복합지반을 형성한다. 이와 같은 복합지반의 설계 및 해석 시 가장 중요한 요소는 치환율에 따른 응력분담비이다. 본 연구에서는 수치해석기법을 사용하여 복합지반에 대한 응력분담비 특성을 검토하였다. 치환율에 따른 응력분담비는 상수 값이 아니라 연약지반의 깊이, 압밀과정에 의존한다. 또한 하중재하 단계에 응력분담비는 복합지반의 응력전이 특성에 의하여 증가하며, 재하 완료 직후에는 치환율에 따라 2.5∼12의 값을 가진다. 그러나 과잉간극수압이 소산되어 점토지반의 유효응력이 증가되는 압밀과정 동안에는 감소하여 압밀 완료 후에는 치환율에 관계없이 2.5∼6정도 범위로 수렴한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.443-452
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• 2005

The compaction pile methods with low replacement area ratio used sand(SCP) or gravel(GCP) has been usually applied to improvement of soft clay deposits. In order to design accurately compaction pile method with low replacement area ratio, it is important to understand the mechanical interaction between sand piles and clays and its mechanism during consolidation process of the composition ground. In this paper, a series of numerical analyses on composition ground improved by SCP and GCP with low replacement area ratio were carried out, in order to investigate the mechanical interaction between sand piles and clays. The applicability of numerical analyses, in which and elasto-viscoplastic consolidation finite element method was applied, could be confirmed comparing with results of a series of model tests on consolidation behaviors of composition ground improved by SCP. And,through the results of the numerical analyses, each mechanical behaviors of compaction piles and clays in the composition ground during consolidation was elucidated, together with stress sharing mechanism between compaction piles and clays.