• Geomechanics and Engineering
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• 제23권6호
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• pp.513-521
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• 2020

In this paper, due to the need for cutting cement-soil group pile composite foundation under the 7-story masonry structure of Zhenghe District and the shield tunnel of Zhengzhou Metro Line 5, a field test was conducted to directly cut cement-soil single pile composite foundation with diameter Ф=500 mm. Research results showed that the load transfer mechanism of composite foundation was not changed before and after shield tunnel cut the pile, and pile body and the soil between piles was still responsible for overburden load. The construction disturbance of shield cutting pile is a complicated mechanical process. The load carried by the original pile body was affected by the disturbance effect of pile cutting construction. Also, the fraction of the load carried by the original pile body was transferred to the soil between the piles and therefore, the bearing capacity of composite foundation was not decreased. Only the fractions of the load carried by pile and the soil between piles were distributed. On-site monitoring results showed that the settlement of pressure-bearing plates produced during shield cutting stage accounted for about 7% of total settlement. After the completion of pile cutting, the settlements of bearing plates generated by shield machine during residual pile composite foundation stage and shield machine tail were far away from residual pile composite foundation stage which accounted for about 15% and 74% of total settlement, respectively. In order to reduce the impact of shield cutting pile construction on the settlement of upper composite foundation, it was recommended to take measures such as optimization of shield construction parameters, radial grouting reinforcement and "clay shock" grouting within the disturbance range of shield cutting pile construction. Before pile cutting, the pile-soil stress ratio n of composite foundation was 2.437. After the shield cut pile is completed, the soil around the lining structure is gradually consolidated and reshaped, and residual pile composite foundation reaches a new state of force balance. This was because the condensation of grouting layer could increase the resistance of remaining pile end and friction resistance of the side of the pile.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권6호
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• pp.559-572
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• 2021

This research presents the monitoring results and their interpretation on load sharing of the pile foundation during the construction of a high-rise (124 m in height) building in Bangkok, in soft clayey ground. Axial forces in several piles, pore water pressure and earth pressures beneath the raft in a tributary area were monitored through the construction period of the building. The raft of the pile foundation in soft clayey ground can share the load up to 10-20% even though the foundation was designed using the conventional approach in which the raft resistance is ignored. The benefit from the return of ground water table as the uplift pressure is recognized. A series of parametric study by 3D-FEA were carried out. The potential of utilizing the piled raft system for the high-rise building with underground basement in soft clayey ground was preliminarily confirmed.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.45-59
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• 2011

본 논문은 비배수 점토지반에서 얕은 기초의 지지력계수인 $N_c$값을 도식적 상계법과 하계법을 이용해 이론적으로 유도하고 이를 Prandtl(1921)이 제안한 값과 비교하였다. 그 결과, 상계법과 하계법이 일치하는 값이 Prandtl(1921)이 제안한 $N_c$ 값이 5.14임을 확인하였으며, 유한요소해석 결과도 얕은 기초가 파괴하중에 도달할 때의 $N_c$가 5.14로 나타났다. 이러한 유한요소해석 결과는 유한요소 형태(finite e1ement type)와 수, 그리고 증분수(increments)에 크게 의존한다. 본 연구를 통해 상계법에서 구한 값과 하계법에서 구한 값이 서로 일치할 때 비로소 이론적으로 정확한 값임을 정의할 수 있으나, 일치하는 값을 유도하는 일은 매우 어려우며 일반적으로 상계법의 해와 하계법 해 사이에 존재한다고 볼 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.29-41
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• 1999

본 논문에서는 연약한 점토층과 모래지반으로 이루어진 2층지반의 지지력을 구하기 위하여 비교적 간단한 강도정수평균법을 적용하였다. 강도정수평균법의 오차를 줄이기 위해, 강도정수평균을 취할 한계깊이를 정의하는 식을 유도하고, 수치해석(FLAC)을 이용하여 보정하였다. 그리고 그 결과를 무차원차트로 나타내었다. 본 논문에서 제안된 무차원차트를 이용하여 구한 2층지반의 지지력과 Satyanarayana ＆ Grag, Sreenivasulu, Meyerhof & Hnna 등이 제안한 기존의 연구결과와 비교 및 검토를 수행하였다, 강도정수평균법은 하부지반을 대표할 수 있는 물성을 구하고, 기초하부를 단층지반으로 가정한 후 기존의 지지력계수를 사용하게 된다. 본 논문에서 기존의 제안된 지지력계수 중에서 Vesic이 제안한 지지력계수를 사용하는 것이 수치해석에 근접하였고, 강도정수평균을 취할 한계깊이를 기초폭의 약 2배로 가정한 Satyanarayana & Grag의 방법과 기초 파괴시 형성되는 강체쐐기의 크기$[0.5B\; tan(45+\phi_1/2)]$로 가정한 Sreenivasulu방법은 과다한 지지력이 산정되는 결과를 보였다. 그리고 기초연단에서 수직면을 따라 수동파괴 상태가 형성되는 것으로 가정한 Heyerhof & Hanna의 결과와 본 연구에서 제안한 방법은 비교적 잘 일치하였다. 따라서, 제안된 무차원차트를 이용하여 연약한 점토층 위에 놓인 모래지반의 지지력을 근사적으로 예측할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제2권3호
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• pp.37-50
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• 1986

해양구조물은 토질특성, 파랑하중, 해석방법 등의 불확정성으로 인해 확률론적인 방법으로 신뢰 도해석을 하는 것이 바람직하다. 축토지반에 설치된 해양구조물의 기초설계에서 가장 큰 불확정성 은 비배수전단강도에 기인한다. 따라서 점토지반의 전단강도 산정에 영향을 끼치는 모든 불확정성 을 조사하여 안정해석에 적용한다. 또한 실내시험과 현장관입계험을 이용한 정토지반의 전단강도 산정방법의 불확정성을 조사하고 북해의 Statfjord B에 위치한 중력식 해양구조물의 활동에 대한 신뢰도해석에 각각 적용한다. 현장관입시험을 이용하여 비배수전단강도를 산정하여 구한 활동에 대한 파괴확률은 실내시험을 이용한 경우보다 크다. 현장관입시험을 이용한 비배수전단강도 산정방법에 큰 불확정성이 존재하는 경험적인 방법으로 결정된 Nk 값의 불확정성에 주로 기인한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권5호
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• pp.433-445
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• 2020

The weakening and softening behavior of soft clay subjected to cyclic loading due to the build-up of excess pore water pressure is well-known. During the design stage of the foundation of highways and coastal high-rise buildings, it is important to study the mechanical behavior of marine soils under cyclic loading as they undergo greater settlement during cyclic loading than under static loading. Therefore, this research evaluates the cyclic stress-strain and shear strength of untreated and treated marine clay under the effects of wind, earthquake, and traffic loadings. A series of laboratory stress-controlled cyclic triaxial tests have been conducted on both untreated and treated marine clay using different effective confining pressures and a frequency of 0.5 and 1.0 Hz. In addition, treated samples were cured for 28 and 90 days and tested under a frequency of 2.0 Hz. The results revealed significant differences in the performance of treated marine clay samples than that of untreated samples under cyclic loading. The treated marine clay samples were able to stand up to 2000 loading cycles before failure, while untreated marine clay samples could not stand few loading cycles. The untreated marine clay displayed a higher permanent axial strain rate under cyclic loading than the treated clay due to the existence of new cementing compounds after the treatment with recycled tiles and low amount (2%) of cement. The effect of the effective confining pressure was found to be significant on untreated marine clay while its effect was not crucial for the treated samples cured for 90 days. Treated samples cured for 90 days performed better under cyclic loading than the ones cured for 28 days and this is due to the higher amount of cementitious compounds formed with time. The highest deformation was found at 0.5 Hz, which cannot be considered as a critical frequency since smaller frequencies were not used. Therefore, it is recommended to consider testing the treated marine clay using smaller frequencies than 0.5 Hz.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권1호
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• pp.73-84
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• 1985

본 연구에거는 유한요소법에 의해서 제상하중을 받고 있는 연약지반의 응력분포와 변위를 규명하 였다. 응력에는 체적응력, 간극수압, 연직응력, 수평응력, 전단응력이 포함된다. 유한요소기법으로서 Christian-Boehmer방법을 택하였으며 진배수 및 비배수조건에서 일반탄성model과 참정 Cam-clay model을 지배방정으로 선정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 체적응력은 간극수압과 거의 일치한다. 이는 비배수조건에서 전응력이 간극수탄과 같다는 것 을 의미한다. 2. 연직응력은 배수 및 비배수표건이라 구성식의 model에 관계없이 같은 갈을 나타런다. 3. 수평응력은 배수조건과는 무관하지만 구함식의 model에 따라서 다른 값으로 나타난다. 4. 전단응력은 배수조건 및 구성식의 model model에 따라 다른 값이 된다. 수정 Cam-clay에 의한 해석치가 가장 크게 된다. 5. 변위 Vector의 방향은 하중이 증가하는 동안 성토법면근방에서 외향으로 향한다. 6. 변위의 크기는 수정 Cam-clay에 의한 해석이 탄성 model의 2배가 된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권11호
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• pp.17-25
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• 2011

본 연구는 모래로 부분치환된 점토지반 위의 줄기초의 지지력 특성에 대한 것이다. 극한 지지력을 구하기 위해 FEM해석을 사용하였으며 부분치환은 기초의 폭의 비와 양단의 경사로 정의 하였다. B'=inf인 경우는 모래층이 점토층과 같은 반무한체인 경우로 이 때의 극한 지지력이 부분치환된 지반에서의 극한 지지력과 비교를 위해 사용하였다. 지지력 효율 ${\beta}$는 B'=inf인 경우의 극한 지지력과 부분치환에 의한 극한 지지력의 비로 모래로 부분치환된 점토지반의 지지력 특성을 파악하기 위해 사용하였다. 각각 3가지의 점토의 비배수 전단강도와 모래의 내부마찰각을 고려하였다. 분석결과 부분치환 시의 지지력효율 ${\beta}$에 가장 큰 요인은 치환깊이이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제1권2호
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• pp.17-26
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• 1985

본문의 필자들은 연약지반의 다차원감밀을 포함하여 각종 개양공법을 시행할 경추 재하에 의한 웅전의 관력과 변형 그리고 문극수감거동 등의 해석과 나아가 시공관리 등을 포괄하는 연약지반해 석연의 다목적 프로그램의 개발을 목표로 연구를 진행중에 있다. 1)-4) 그동안 몇차례에 걸헉 본프로 그램의 이론적 배경과 구성내용 그리고 개양공법별 유용성데 관하여 학술지나 학술발표회를 통해 발 표한 바 있는데 본문은 이어서 Sand Drain공법의 적용에 대하여 연구한 결과를 발표한 것이다. Sand Drain공법은 점토우에 사완을 두어 성토하중에 의해 여밀을 촉진한다. 이 설계이론은 주지하다시피 Barron의 이론을 이용한 것인데 그러나 이 이론은 Terzaghi계 이론의 결함과 변형경건이 불분명하다는 것은 잘알혀진 사실이다. 그리고 사항데 대한 응력집중은 전혀 고려되어 있지 않다. 본 프로그램은 기본적으조 다차원려밀은 Biot계리론을 채택하였다. 이 다차원견밀을 해석하는테 사항의 응력집중을 해명하기 위하여 사항i61 강성을 고쳐하지 않은 경우와 고려하는 경우를 자연지반 상태의 탄밀(이차원)상태와 비교하여 응력집중이 어떻게 일어나는7'1를 고찰하였다. 이 때 모래(사항)와 성토재료는 비선형탄성모델로 생각하고 점토는 비등방성에 Creep효과를 함께 고려할 수 있는 구성방정식으로서 탄점소성모델을 채택하였다. 그 결과는 강성을 고려하는 Sand drain이 헌실적이며 동시에 그와같은 해석이나 설계도 가능하다는 것을 밟힌 것이다.