• 한국지반공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.5-15
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• 2011

일본에서 개발된 원추형 팽이기초(Top-Base Foundation)와 국내에서 개발된 부양형 팽이기초(Floating Top-Base Foundation)를 대상으로 대표 점토질 연약지반인 저압축성점토, 점토질 실트, 점토질 모래에 타설하여 실내모형실험을 수행하였다. 본 실험을 통해 하중-침하량, 기초측면 히빙량, 지중응력분포 등을 측정하여 두 가지 팽이기초의 성능을 비교 평가하였다. 또한, 단변길이 증가에 따른 침하량 변화를 분석하였다. 실내모형실험 결과 부양형 팽이기초가 지지력 증진, 침하량 저감, 응력분산효과, 측방구속력에 대해서 좀 더 우수한 성능을 발휘하는 것으로 나타났으며, 기초폭증가에 따른 침하량은 팽이기초 $5{\times}5$배열을 기점으로 수렴하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.210-221
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• 2009

A new foundation type which is called Top-Base method has been used frequently in engineering practices in Korea. In this study, the settlement behavior of concrete Top-Base foundation on soft ground is investigated since the consolidation settlement of the embedding depth and the effect of footing dimensions are not included in current Korean criterion (2007). To obtain detailed information, the model tests of the Top-Base foundation are performed using the PLAXIS 3D finite element analysis. It is shown that in-situ measurements and finite element analysis of the behavior of foundations indicate that consolidation settlement is reduced up and bearing capacity of the foundation increases up to 50%~100%, compared to the primary non-treated ground. Based on this study, it is found that the Top-Base foundation prevents the lateral deformation of soft ground and reduces its negative dilatancy to the surface settlement, and that the foundation creates rather uniform stress distribution under it to increase its bearing capacity. It is also found that the total settlement of Top-Base foundation was highly dependent on the consolidation settlement and footing configurations.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.137-144
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• 2010

팽이기초에 대한 일본과 국내에서 현재까지 공통적으로 연구되고 있는 것은 팽이기초의 현장재하실험에 대한 지지력과 침하량에 주목되어 있다. 그러나 팽이기초에서 선행되어야할 연구는 공법 자체가 상재하중을 하부에 어떠한 원리로 전달되는 지에 대한 분석이 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 일본에서 개발된 Top-Base Foundation과 국내에서 개발된 부양형 팽이기초의 응력전달 메커니즘을 수치해석 및 실내모형실험을 통하여 분석하였다. 팽이기초의 하중전달 메커니즘을 분석한 결과 상재하중에 대한 팽이기초 자체의 하중저감 분담률은 주로 팽이기초와 쇄석사이에서 발생하는 주면마찰력이 가장 크게 나타났다. 또한, 팽이기초의 내부응력분산효과를 포함한 Top-Base Foundation의 총 응력분산각은 $41.8^{\circ}$이며, 부양형 팽이기초의 총 응력분산각은 $44.5^{\circ}$로 산정되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1155-1165
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• 2008

Full scale size model tests of the top-base foundation was performed in siwha marine clay and the site measurement results were compared with the analytical results from finite different programs, FLAC-2D to investigate the behavior of top-base foundation. The stress distribution obtained from the numerical analysis for the various types of foundation were compared and analysed during the application of allowable load as well as yield load. It was found that the top-base foundation prevents the lateral deformation of soft ground and stress dispersion effect to reduce the surface settlement, and that the foundation creates uniform stress distribution around it, therefore increasing bearing capacity.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.430-440
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• 2009

Top-Base Foundation(TBF) was developed in Japan as a factory made concrete product. It is actively used in 6,000 sites by the end of 1980s in Japan and applied for a domestic patent in 1985. It is a shallow foundation whose effectiveness is proven by many relevant researchers and engineers. TBF was introduced to Korea in 1991 and has been applied mainly to architectural structures to date. Currently, the effectiveness in bearing capacity and settlement of TBF is being underestimated for civil engineering structures. Characteristics of Top-Base Foundation studied in Japan and Korea is known as follows: (1) as concrete part and crushed stone behave together, they perform the function of rigid mat; (2) the conical part and pile part of TBF disperses load by interaction with the crushed stone; (3) by preventing lateral strain and differential settlement on lower ground, it improves bearing capacity and constrains settlement at the same time. In Korea, it is used mostly in clayey soft grounds. The formula of bearing capacity and settlement of TBF suggested in Japan give the values of the underestimated. bearing capacity while its settlement is overestimated in comparison with the values measured from the field loading test. Therefore, in this study, the stress delivery mechanism of Top-Base Foundation developed in Japan and Floating Top Base developed in Korea is investigated through numerical analysis and laboratory model test.

• 한국농공학회논문집
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• 제61권3호
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• pp.23-30
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• 2019

In this study, we evaluated the applicability of proper embedded depth of fillings by examining the uplift resistance using spiral foundation and top base foundation. As a result of the model test, the maximum uplift resistance increased with the embedded depth. The maximum uplift resistance of each region was found to be 50cm depth. The spiral foundation was 335.14N of Sancheong, 312.32N of Seongju, 403.94N of Wanju, and the top base foundation was 745.06N of Sancheong, 1028.82N of Seongju and 950.76N of Wanju. The yield point after the elastic section in the stress-displacement graph of the top base foundation was calculated as the maximum uplift resistance. For this reason, farmers do not actually use top bases foundation. Therefore, it was considered that the additional load increase due to slip connector will not occur. Model test results show that the maximum uplift resistance increases with the purlinss installed under the ground. Therefore, additional comparative studies through purlins installation will be needed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.697-703
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• 2006

본 논문에서는 국내. 외에서 처음으로 시도되는 현장타설 팽이기초공법의 거동특성을 검토하기 위하여 기초형식을 현장타설 팽이기초(In-Situ TBF), 공장제작 콘크리트 팽이기초(PC-TBF) 전면기초, 무처리 원지반으로 나누어 모형토조실험을 수행하였다. 모형실험결과 현장타설 팽이기초와 공장제작 콘크리트 팽이기초의 거동특성은 거의 유사하게 나타났으며, 이들 팽이기초는 원지반 및 전면기초에 비하여 지지력 증대효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 기초 형식에 따른 지중연직응력 분포를 검토한 결과 팽이기초 설치시 지중연직응력의 영향범위가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 지반이 조밀할수록 팽이기초의 응력분산효과가 감소하는 것을 알 수 있었으며, 향후 다양한 지반조건에서 모형실험과 수치해석을 통해 보다 많은 검토가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.721-728
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• 2008

Top-Base Method is a stabilization method for light weight structures particularly in the soft ground. It is widely used for the increment of bearing capacity and the effect of restraining settlement when the bearing capacity of the ground is not enough. Top-shaped cone concrete foundations are installed in graveled laid over soft ground. The principle of the basic method is to maximize effect of dispersing the overburden pressure by increasing the contact area of the top-shaped cone. Therefore, the bearing capacity is increased and the settlement is decreased by the embedded resistance of pile part in the ground. In this paper, the plate bearing test was conducted to evaluate the feasibility of Top-Base foundation. Based on the test results, the coefficient of subgrade reaction, elastic modulus, and settlement of foundation on reclaimed land was derived.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-8
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• 2011

연약지반상에 구조물을 축조하게 되면 지반의 지지력 부족, 과대침하량 및 측방변형과 같은 문제점이 발생한다. 팽이말뚝기초공법은 지지력이 다소 부족한 지반에 팽이형 콘크리트 파일을 연약지반기초에 사용하여 지지력 증가와 침하억제, 부등침하방지 등의 효과를 도모하는 연약지반 표면 처리용 강성매트공법이며, 공사비 절감 등의 경제적인 효과와 공사기간 단축, 공사 중 소음 등으로 인한 민원 차단 등의 시공에 따른 편의성을 확보할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현장평판재하시험을 통하여 연약지반상의 현장타설형 팽이말뚝기초의 지지력을 산출하였다. 평판재하시험 분석결과를 통해 기존 연구 및 설계에서 적용하고 있는 제안식과 비교분석하여 현장타설형 팽이말뚝기초를 기초지반에 적용할 시 기초의 합리적인 범위를 산정하여 향후의 설계에 그 결과를 활용하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.35-43
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• 2010

본 연구에서는 수치해석과 현장계측을 연계하여 압밀과 재하폭의 영향을 고려한 연약지반 상 팽이말뚝기초의 최적 침하량을 평가하여 기존의 침하량 산정법을 수정한산정 기법을 제안하였다. 팽이기초공법이 적용되는 연약지반(점성토, 사질토)을 선정하고, 3차원 유한요소해석을 통해 현재 팽이기초공법에서 고려치 못하는 압밀과 재하폭의 영향을 분석하였다. 분석 결과, $7\times7$ 이상의 팽이배열을 가지는 경우, 재하폭의 증가에 따라 영향깊이가 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다. 이 때, 팽이말뚝 1개의 폭 BT(=0.5m)에서, 최대 영향깊이는 점성토지반의 경우에 28BT 정도를 보였으며, 사질토지반은 최대 $18B_T$로 나타났다. 본 연구 결과, 현재 재하폭과 압밀의 영향을 고려하지 못하는 팽이기초 침하량 산정식은 실제 계측 침하량과 비교하여 약 2배 이상 과다하게 산정하고 있음을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 연약 단일지반에 따른 bilinear 형태의 영향깊이 산정식과 하중분산각을 제안하였고, 이를 통해 산정된 침하량은 실제 침하량과 비교적 유사하게 나타나 국내 현장조건을 적절히 반영할 수 있음을 확인할 수 있었다.