• Geomechanics and Engineering
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• 제13권6호
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• pp.929-946
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• 2017

Composite foundation treated with compaction piles can eliminate collapsibility and improve the bearing capacity of foundation in loess area. However, the large number of piles in the composite foundation leads to difficulties in the analysis of such type of engineering works. This paper proposes two simplified methods to quantify the stability of composite foundation treated with a large number of compaction piles. The first method is based on the principle of making the area replacement ratios of the simplified model as the same time as the practical engineering situation. Then, discrete piles arranged in a triangular shape can be simplified in the model where the annular piles and compacted soil are arranged alternately. The second method implements equivalent continuous treatment in the pile-soil area and makes the whole treated region equivalent to a type of composite material. Both methods have been verified using treated foundation of an oil storage tank. The results have shown that the differences in the settlement values obtained from the water filled test in the field and those calculated by the two simplified methods are negligible. Using stability analysis, the difference ratios of the static and dynamic safety factors of the composite foundation treated with compaction piles calculated by these two simplified methods are found to be 3.56% and 5.32%, respectively. At the same time, both static and dynamic safety factors are larger than the general safety factor, which should be greater than or equal to 2.0 according to the provisions in civil engineering. This indicates that after being treated with compaction piles, the bearing capacity of the composite foundation is effectively improved and the foundation has enough safety reserve.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.227-234
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• 2004

Sand compaction pile (SCP) method is composed of compacted sand pile inserted into the soft clay deposit by displacement method. SCP-reinforced ground is composite soil which consists of the SCP and the surrounding soft soil. When a surcharge load is applied on composite ground, time-dependent behavior occurs in the soft soil due to consolidation according to radial flow toward SCP and stress transfer also takes place between the SCP and the soft soil. This paper presents the numerical results of cylindrical composite ground that was conducted to investigate consolidation characteristics and the stress transfer mechanism of SCP-reinforced composite ground. The results show that the consolidation of soft clay has a significant effect on the stress transfer mechanism and stress concentration ratio of composite ground

• 산업기술연구
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• 제25권B호
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• pp.63-71
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• 2005

This paper is an experimental result of investigating lateral soil movements at piled bridge abutments by using the centrifuge model facility. Three different centrifuge model experiments, changing the methods of ground improvement at bridge abutment on the soft clayey soil (no improvement, preconsolidation and plastic board drains (PBD), sand compaction pile (SCP) + PBD), were carried out to figure out which method is the most appropriate for resisting against the lateral soil movements. In the centrifuge modelling, construction process in field was reconstructed as close as possible. Displacements of abutment model, ground movement, vertical earth pressure, cone resistance after soil improvement and distribution of water content were monitored during and after centrifuge model tests. As results of centrifuge model experiments, preconsolidation method with PBD was found to be the most effective against the lateral soil movement by analyzing results about displacements of abutment model, ground movement and cone resistance. Increase of shear strength by preconsolidation method resulted in increasing the resistance against lateral soil movement effectively although SCP could mobilize the resistance against lateral soil movement. It was also found that installment with PBD beneath the backfill of bridge abutment induced effective drainage of excess pore water pressure during the consolidation by embanking at the back of the abutment and resulted in increasing the shear strength of clay soil foundation and eventually increasing the resistance of lateral soil movement against piles of bridge abutment.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.15-23
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• 2006

모래다짐말뚝 및 쇄석말뚝 공법의 경우, 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년간 폭넓게 적용되고 있다. 쇄석말뚝공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 쇄석 등을 이용하여 다짐말뚝을 형성, 연약지반을 개량하는 공법이지만 횡방향 구속압력이 충분하게 발휘되지 않는 지반에서는 팽창파괴(bulging failure)에 대한 저항이 없어 적용이 불가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 쇄석말뚝의 활용도를 높이기 위해 팽창파괴 및 전단파괴 등을 방지하여 침하량을 상당부분 억제시킬 수 있는 고강도 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법을 개발하였다. 본 공법 개발을 위해 삼축압축시험을 통하여 치환율 및 구속압력에 따른 일반적인 쇄석말뚝의 거동특성을 우선 살펴보았다. 아울러 유한요소 해석을 통한 3차원 수치해석을 시행하여 지오그리드의 종류 및 지오그리드 보강심도변화에 따른 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법의 거동특성 및 침하저감효과를 평가함으로써 지오그리드 보강 쇄석말뚝의 적용성을 평가해 보았다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.1192-1201
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• 2009

The ground work with of the research is constructed by a SCP method to improve clay ground in the sedimentary layer and sand ground in the reclamation layer at the same time as a reclaimed soft ground by reclaiming deep depth. Improved fine-grained soils in the sand ground decrease the ground improvement effect and have an influence on replacement ratio of SCP method. Fine-Grained soils which advances in sand ground reduces a from improvement effect, Makes affect in replacement ratio of SCP method. In this study, consideration about replacement ratio of sand ground, Tried to observe affects in replacement ratio of fine-grained soils SCP method of dredging reclamation ground. The result, replacement ratio which follows in the Japan Geotechnical Society experience-chart(1988) recording where fine-grained soils content will increase feebly, was visible the aspect which increases progressively, replacement ratio in compliance with Gibbs and Holts(1973) methods according to fine-grained soils increase is visible the tendency which decreases gradually with the enemy. Specially, according to case fine-grained content of Mizuno(1987) methods increases, replacement ratio suddenly was showing the trend which rises from of 50% and according to fine-grained soils increase was overestimated.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권7호
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• pp.5-14
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• 2010

모래다짐말뚝(Sand Compaction Pile, 이하 SCP)으로 개량된 연약점토지반의 침하량 해석시, 근사법을 이용한 해석에서 응력분담비의 불확실성에 의해 발생되는 영향을 줄이고자, 유한요소해석 프로그램을 이용한 수치해석을 수행하였다. 모래다짐말뚝이 타설된 실내 모형압밀실험을 수행하였고, 이를 유한요소 프로그램으로 수치해석을 하였다. 실내실험과 같은 침하량을 도출하기 위해 역해석을 통한 혼합지반의 압축지수($C_c$)를 추정하고, 추세선을 활용하여 설계압축지수를 산정하는 식을 제시하였다. 또한, 이식을 치환율 45%인 현장에 적용하여 현장 적용성을 검증하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권2호
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• pp.175-185
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• 2018

Sand Compaction Piles (SCPs) are constructed by feeding and compacting sand into soft clay ground. Sand piles have been installed with irregular cross-sectional shapes, and mixtures of both sand and clay, which violate the design requirement of circular shape according to the replacement area ratio due to various factors, including side flow pressure. Therefore, design assumptions cannot be satisfied according to the conditions of the ground and construction and the replacement area ratio. Two case histories were collected, examined, and interpreted in order to study the effect of the shape of SCPs. The effects of the distortion of SCP shape and the mixture of sand and clay were studied with the results of large direct shear tests. The design internal friction angle was secured with the irregular cross-sectional sand piles regardless of the replacement area ratio. The design internal friction angle was secured regardless of mixed condition when the mixture of sand and clay was higher than the replacement area ratio of 65%. Therefore, systematic construction management is recommended with a replacement area ratio below 65%.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.51-57
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• 2011

국내 강원도 지역에 광범위하게 분포하고 있는 불규칙한 석회암 공동(空洞)은 구조물의 사용성 저하 및 붕괴 등 예기치 못한 사고를 유발할 수 있다. 따라서 석회암 공동분포지역에서는 구조물의 기초지지력 증진을 위한 적절한 지반보강공사가 요구되며, 환경오염 문제를 최소화할 수 있어야 한다. 일반적으로 석회암 공동의 기초지지력 확보를 위해 시공하는 R.J.P(Rod Jet Pile) 공법은 주입재료를 시멘트모르타르를 사용하지만, 석회암 공동의 특성상 공동을 통한 시멘트성분의 유출로 인근지역의 식수오염과 양어장의 송어폐사가 발생하였다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 국내 외 적용가능한 보강공법들을 비교 검토하였으며, 실내시험을 통해 주입재료를 선정하였다. 또한, 1, 2단계로 구분하여 시공하고 선정된 보강재료 주입을 통해 저유동성 재료를 사용하는 비배출압밀공법을 한단계 향상시킨 몰탈압입공법을 제안하고 시험시공을 하였다. 시험시공 동안 인근지역 양어장의 수질변화가 거의 발생하지 않았으며, 시공위치에서 코어를 채취하여 압축강도를 측정한 결과 기준강도 5 MPa 이상으로 구조물의 기초지반 지지력을 확보하는 것으로 분석되었다. 따라서 몰탈압입공법은 주변 수질환경에 대한 친환경성을 확보함과 동시에 기초지반 지지력을 확보하는 것으로 검토 되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.41-52
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• 2018

복합지반 설계법은 계산이나 수치해석시 적용하기 편리하여 시멘트혼합처리공법의 설계시 많은 설계자들에 의해 적용되고 있다. 그러나, 복합지반 설계법은 다짐말뚝공법(SCP, GCP)에 관하여 개발된 것으로 시멘트혼합처리공법에 대한 시험시공 등의 실제 결과와의 비교 분석은 미미하다. 본 연구에서는 2차원 유한요소 수치해석을 통해 복합지반 해석법, 개별말뚝해석법 등 다양한 해석법의 결과를 실측과 비교 분석하였다. 본 연구 결과, 지표면에서의 침하는 Plate 요소만을 적용하는 방법의 침하량이 실측에 비해 크게 예측되었고, 기타 방법은 유사한 것으로 나타났다. 개량지반 직하부에서만 발생된 침하량의 크기가 크게 나타났고, 침하량, 수평변위 및 지반반력 등에 대하여 실측과 수치해석 결과를 비교하면 등가벽 개념의 개별말뚝 해석법이 가장 유사한 것으로 나타났다. 복합지반법의 경우 응력전이(지반아칭) 현상을 예측하지 못하였고, 수평변위를 과대 예측하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.643-653
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• 2013

기존의 연약지반 개량공법의 대체공법으로 유럽과 국내에서는 소정의 인장강도를 갖는 토목섬유로 골재말뚝의 외벽을 감싸는 공법에 대한 연구가 많이 증가하였다. 이 연구에서는 이와 같은 공법에서 골재말뚝의 외벽을 감싸는 원주형 섬유의 인장강도에 따른 지반보강 효과 및 보강 메커니즘 등을 파악하기 위하여 모래-팩, 점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래다짐말뚝공법을 모사하는 모래-점토 복합토와 모래다짐말뚝을 원주형 섬유로 보강한 모래-점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하여 치환율(${\alpha}_s$)과 인장강도($T_{\alpha}$)에 따른 보강효과와 거동의 차이를 비교하였다. 시험결과 섬유의 보강효과로 인한 강도증가는 섬유의 수평방향 인장강도와 밀접한 관계가 있고, 섬유에 의한 구속응력 증가효과(${\Delta}{\sigma}_3$)에 의해서 점착절편(c, c')의 증가효과가 매우 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝이 토목섬유로 보강된 경우(모래-팩-점토)와 그렇지 않은 경우(모래-점토)를 비교해 볼 때 삼축압축시 전단거동(전단강도, 파괴시 간극수압계수, 응력비 등)에 있어서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.