• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.49-57
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• 2022

본 논문에서는 비탈면의 안전점검에서 지반정수를 간편하게 측정할 수 있는 휴대형 시추기에 적용이 가능한 콘 형태의 복합센서를 개발하였으며, 지반정보를 예측할 수 있는 휴대용 지반정보 계측기 (Portable Tester)를 개발하였다. 휴대가 간편한 비탈면 안전점검용 센서개발을 위해서, 비탈면취약도 평가에 필요한 지층 및 지반정보를 측정할 수 있는 센서들을 포함하며, 비탈면안전성 평가에 필요한 조사데이터(토층심도, 강도정수 등)를 자동 추출하고, 상부 자연사면 토사붕괴 징후파악을 위해 깊이별 함수비 측정도 가능하도록 복합센서로 설계하였다. 지반정보 복합센서의 선단을 구성하는 소형 전자식 콘 프로브는 CPT 및 DCPT를 수행하기 위해 개발하였으며, 직경 30mm 콘과 길이 250mm Friction Sleeve를 기본 스펙으로 콘관입력과 마찰력을 손실 없이 로드셀로 전달하기 위한 로드와 어댑터, 로드셀 모듈로 설계하였다. 복합센서의 로드셀 부분를 응용하여, 토양경도계 형태로 휴대가 간편하면서도 CPT처럼 표토층의 콘관입력을 측정하면서 동시에 슬리브 마찰력 측정을 가능하게 함으로써 좀 더 구체적인 지반정보를 예측할 수 있는 휴대용 지반정보 계측기 (Portable Tester)도 개발하였다. 개발한 센서 시스템은 실내 시험을 통해서 CPT 시험과 휴대용 지반정보 계측기 시험의 상관성을 확인하였으며, 현장시험을 통해서 CPT 콘저항값과 표준관입시험의 N치를 추정하여 현장 적용성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.23-29
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• 2014

압력주입에 의한 그라우팅은 지반교란 및 인접지반에 미치는 영향이 적어 현재까지 광범위하게 활용되어 왔다. 반면 저압주입의 한계로 확산범위가 제한적이므로 그 단점을 보완하고자 최근 시멘트 입자에 주파수를 도입하여 주입효과를 개선한 진동주입공법이 개발되었다. 본 연구에서는 진동주입 방식에 의한 시멘트 그라우팅 공법의 주입효과를 기존의 압력주입방식과 비교하기 위하여 현장시험을 실시하였다. 점토코어 및 풍화토 지반으로 구성된 제방에서 진동주입 및 기존의 압력주입 방식으로 주입하고 그 효과를 비교하기 위하여 주입량, 표준관입시험, 현장투수시험과 전기비저항탐사를 실시하였다. 주입량을 비교한 결과 가진주입 시 일반주입 대비 약 15 % 주입량이 증가하여 확산 효과가 큰 것으로 분석되었다. 가진주입한 지반의 투수계수는 일반주입 대비 평균 50 %까지 감소하여 균질한 주입이 이루어짐이 확인되었다. 표준관입시험 결과 일반주입과 비교하여 가진주입 시 평균 17.4 %가량 N치가 증가하였고, 특히 풍화토층에서 개선효과는 일반주입 대비 19 %로 주입효과가 큰 것으로 나타났다. 전기비저항탐사를 이용하여 전체적인 주입효과를 판단한 결과 진동주입 구간의 경우 상대적으로 높은 비저항을 나타내어 균일하고 광범위하게 주입이 이루어진 것으로 나타났다. 이상의 주입효과 비교를 통하여 동일한 지반에서 압력주입을 진동주입으로 대체할 경우 주입공당 주입재의 양은 증가하지만, 주입재의 확산반경이 커짐에 따라 주입공의 천공간격이 감소함으로써 경제성 개선이 가능할 것으로 판단되었다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.457-468
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• 2020

플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.197-203
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• 2002

The estimation of pile bearing capacity is important since the design details are determined from the result. There are numerous ways of determining the pile design load, but only few of them are chosen in the actual design. According to the recent investigation in Korea, the formulas proposed by Meyerhof based on the SPT N values are most frequently chosen in the design stage. In the study, various static and dynamic formulas have been used in predicting the allowable bearing capacity of a pile. Further, the reliability of these formulas has been verified by comparing the perdicted values with the static and dynamic load test measurements. Also in cases, these methods of pile bearing capacity determination do not take the time effect consideration, the actual allowable load as determined from pile load test indicates severe deviation from the design value. The principle results of this study are summarized as follows : A a result of estimate the reliability in criterion of the Davisson method, in was showed that Terzaghi & Peck > Chin > Meyerhof > Modified Meyerhof method was the most reliable method for the prediction of bearing capacity. Comparisons of the various pile-driving formulas showed that Modified Engineering News was the most reliable method. However, a significant error happened between dynamic bearing capacity equation was judged that uncertainty of hammer efficiency, characteristics of variable , time effect etc... was not considered. As a result of considering time effect increased skin friction capacity higher than end bearing capacity. It was found out that it would be possible to increase the skin friction capacity 1.99 times higher than a driving. As a result of considering 7 day's time effect, it was obtained that Engineering News. Modified Engineering News. Hiley, Danish, Gates, CAPWAP(CAse Pile Wave Analysis Program ) analysis for relation, respectively, $Q_{u(Restrike)}$ $Q_{u(EOID)}$ = 0.971 $t_{0.1}$, 0.968 $t_{0.1}$, 1.192 $t_{0.1}$, 0.88 $t_{0.1}$, 0.889 $t_{0.1}$, 0.966 $t_{0.1}$, 0.889 $t_{0.1}$, 0.966 $t_{0.1}$

• 한국환경복원기술학회지
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• 제9권5호
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• pp.10-21
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• 2006

For analyze of the bearing capacity, skin friction and settlements of pile on axial compressive loading, both Load transfer tests of pile and pile loading test in field have application to commonly before pile installing. A bearing capacity of pile was affected by the characteristics of surrounding ground of pile. Especially, that is very different because of evaluation of settlement due to each soil conditions of ground depths. The ground characteristics using evaluation of bearing capacity of pile through load transfer analysis depends on N values of SPT, and then a bearing capacity of pile installed soft ground and refilled area may be difficult to rational evaluation. An evaluation of bearing capacity on pile applied axial compressive loading was effected by strength of ground installed pile, unconfined compressive strength at pile tip, pile diameter, rough of excavated surface, confining pressure and deformation modules of rock etc and these are commonly including the unreliability due to slime occurred excavation works. Load transfer characteristics considered ground conditions take charge of load transfer of large diameter pile was investigated through case study applied load transfer tests. To these, matrix analytical technique of load transfer using finite differential equation developed and compared with the results of pile load test.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권5호
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• pp.5-17
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• 2022

말뚝(pile)은 연약한 지반에 구조물을 설치하기 위하여 지중에 관입시키는 매개체로서, 특히 PHC말뚝은 설계기준강도 80MPa 이상의 고강도 콘크리트를 사용하여 제작하므로 압축력과 휨모멘트에 대한 저항성이 우수하다. 또한 강관 말뚝 대비 경제성에서 유리하며 공장에서 생산되므로 품질확보 및 관리가 용이하다. 하지만 PHC말뚝의 설계 시 지지력에 영향을 미치는 주면마찰력은 단순히 경험식 또는 N값 등을 이용한 추정치에 의한 설계가 이루어지고 있으며, 특히 최근 빈도수가 급증하고 있는 국내 지진에 대하여 PHC말뚝 주면부에 형성되는 지반과의 접촉면 동적거동에 관한 실험적 연구 사례는 미미한 실정이다. 또한 지반 내 지하수의 pH 값과 같은 지반환경적 요소 역시 고려되지 않고 있다. 본 연구에서는 지하수의 pH 값을 고려하여 산성, 중성, 염기성 용액에 1개월간 수침시킨 콘크리트 시료를 점토의 구성광물인 카올리나이트 시료와 접촉시키고, 반복 단순전단시험을 수행하였다. 반복 단순전단시험은 상재압 0.2MPa 및 0.4MPa에 대하여 각각 수행하였고 그 결과를 비교하였다. 또한 접촉면의 동적 거동을 합리적으로 표현하기 위하여 교란상태개념(Disturbed State Concept)을 도입하여 교란상태함수를 구성하는 매개변수를 도출하였다. 그 결과 염기성 수침시료에 대하여 접촉면의 교란도가 가장 급격히 증가하였고 구속압이 작을 경우 보다 작은 누적 전단변형률에서 조기에 접촉면이 파괴상태에 근접하는 결과를 나타내었다. 또한 이러한 경향을 정량적으로 표현하는 교란상태함수의 매개변수를 새로이 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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• pp.266-292
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• 2007

Round Robin Test (RRT) on ground response analyses was conducted for three sites in Korea based on several site investigation data, which include borehole logs with the N values from standard penetration test (SPT) for all three sites and additionally cone tip resistance profiles for two sites. Three input earthquake motions together with the site investigation data were provided for the RRT. A total of 12 teams participating in this RRT presented the results of ground response analyses using equivalent-linear and/or nonlinear method. Each team determined input geotechnical properties by using empirical relationships and literatures based on own judgment, with the exception of the input motions. Herein, the characteristics of input motions were compared in terms of the frequency and period, and the selection of the depth to bedrock, on which the motions is impinged, was discussed considering geologic conditions in Korea. Furthermore, a variety of geotechnical properties such as shear wave velocity profiles and soil nonlinear curves were investigated with the input properties used in this RRT.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제2권2호
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• pp.86-98
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• 2016

In this study, after the installation of a subsea pipeline, backfilling was performed in the trenched area. During these operations, a stability problem in the subsea pipeline occurred. The pipeline was directly impacted by environmental loading such as waves and currents that were caused by backfill material when scouring or sediment transport and siltation was carried out. Therefore, this study reviewed whether trenching was necessary, and conducted research into an indigenous seabed property that contains granular soil. A study of cohesive soil was also conducted in order to cross-correlate after calculating the values of the critical Shields parameter relevant to elements of the external environment such as waves and current, and the shear Shields parameter that depends on the actual shearing stress. In case of 1), sedimentation or erosion does not occur. In the case of 2), partial sedimentation or erosion occurs. If the case is 3), full sedimentation or erosion occurs. Therefore, in the cases of 1) or 2), problems in structural subsea pipeline stability will not occur even if partial sedimentation or erosion occurs. This should be reflected particularly in cases with granular and cohesive soil when a reduction in shear strength occurs by cyclic currents and waves. In addition, since backfilling material does not affect the original seabed shear strength, a set-up factor should be considered to use a reduced of the shear strength in the original seabed.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권9호
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• pp.79-87
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• 2011

기존의 액상화 방지를 위한 그라우팅은 부정확한 계측장비를 사용하고 시공 품질관리를 경험에 의존하는 단점이 있다. 본 연구는 ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}$ 고속도로 건설현장 내 말뚝기초 주변의 지반을 그라우팅으로 보강한 사례를 분석하여 액상화 대책공법으로서 그라우팅 보강효과에 대한 연구를 실시하였다. p-q-t 도표 유형분석을 통해서 결정된 주입압, 주입속도 및 주입대상지반의 입도특성, 주입재의 점도특성으로부터 도출한 결과를 그라우팅 자동관리시스템에 적용하여 그라우팅의 주입효과를 높였다. 주입 후 SPT 시험을 실시한 결과 N값이 5-20까지 증가하여 액상화에 대하여 안전한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.37-42
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• 2002

인공신경망은 복잡한 상호관계를 가지는 문제의 해결을 위한 효과적인 컴퓨터 테크닉으로써 많은 분야에 활발히 활용되고 있다. 본 논문에서는 지반의 액상화 가능성을 판별하기 위하여 인공신경망 이론을 사용하였으며, 이를 위하여 반복삼축압축시험 결과와 토성자료, 지반조사자료 등을 학습인자로 사용하였다. 학습과 검증에 서해안지역의 43개의 반복삼축압축시험 데이터가 사용되었다. 여기서 인공신경망의 학습은 예측된 CSR과 실측한 CSR 사이의 오차가 적어지도록 신경망의 가중치를 수정하는 것으로 이루어진다. 전체 신경망에 대한 평균제곱의 오차가 허용치 이내로 감소할 때까지 학습은 반복되어 진행되며 일반적으로 15,000 이상의 학습이 요구되는 것으로 나타났다. 다양한 노드수를 가지는 신경망에 대한 학습을 수행한 결과, 1번째 은닉층의 수가 20개이고 2번째 은닉층의 수가 10개인 신경망이 72~98%에 해당되는 정밀도를 가지고 해당 전단변형률과 반복횟수에서의 CSR값을 예측할 수 있었다. 여기서 NOC(Number of Cycle)와$D_10$, ($N_1$)$_60$ 등의 입력변수가 지반의 액상화 거동에 주요한 영향인자로 나타났다. 연구결과 인공신경망을 이용한 지반의 액상화 거동의 예측이 비교적 정확하게 산정됨을 알 수 있었으며, CSR과 ($N_1$)$_60$, NOC와의 관계가 기존의 연구 결과에 부합하여 나타남을 알 수 있었다.