• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권3호
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• pp.77-90
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• 1993

얕은기초의 침하해석에 관련된 토질정수, 하중 및 지층구조는 많은 불확실성을 내포하고 있어 확률적 특성을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구는 Monte Carlo Method를 이용하여 독립후팅들로 구성된 얕은기초의 침하에 관한 확률론적 해석을 하였다. 변수의 불확실성을 고려하기 위하여 토질정수와 하중은 정규분포의 확률변수로 가정하여 독립후팅의 침하평균 및 변동계수를 구하고 각 독립후팅의 침하도 정규분포하는 것으로 가정하였다. 또한 지반내에 존재할 수 있는 연약토질 포켓 (soft soil pocket)의 확률을 고려한 각 독립후팅의 침하는 Markov process를 따르는 것으로 하였다. 이와같은 각 변수들의 변화에 따라 최대침하와 부등칭하의 허용한계 초과확률에 대한 민감도분석을 하였으며, 얕은기초의 침하해석은 각 변수의 불확실성과 지반조건을 고려하는 것이 타당하다고 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.121-126
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• 2005

건축구조물이나 합 등의 구조물이 부등침하의 영향으로 기울어지게 되는 것은 그리 드문 현상이 아니다. 그동안 구조물의 기울기를 감소시키기 위한 다양한 공학적인 해결방안이 시도되어 왔는데, 그 가운데는 soil extraction 공법도 포함되어 없다. 본 논문에서는 최신의 로보트 굴착장비를 이용한 2개의 원심모형실험을 실시하여 soil extraction공법을 이용하여 기울어진 건물의 경사를 감소시키는 데 있어서의 주된 요소에 대한 연구를 실시하였다. 원심모형실험에서는 모형토조가 고속으로 회전하는 가운데 로보트를 이용하여 기울어진 건물의 주변에 구명을 천공하였다. 지반에 구멍을 천공함으로 지중응력의 감소를 유도하여 건물의 기울기를 성공적으로 감소시킬 수 있었다. 원심모형실험을 통해서 분석된 천공의 순서, 지반의 밀도 및 배열 등이 건물의 기울기를 감소시키는 정도에 대하여 심도 있는 연구를 실시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.545-550
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• 2016

본 연구에서는 말뚝기초의 실내모형시험을 통해 연약지반상의 경량포장체용 기초로서의 적합성을 분석 및 평가를 목적으로 하고 있다. 안전성 평가를 위해 실내모형시험용 경량포장체용 말뚝기초모형을 실제 포장체 사이즈의 1/30으로 축소한 모형을 이용하여 시험을 실시하였다. 지반 조건은 연약지반을 모사하여 모델링하였고, 말뚝은 마찰군말뚝으로 실험하였다. 제한된 실험으로부터 측정된 모형포장체의 침하량은 Case A는 0.86 mm, Case B는 0.70 mm, Case C는 0.50 mm로 측정되었다. 측정된 말뚝기초 모형의 실험값을 실제 크기로 환산하였을 때의 최대침하량과 부등침하량은 각각 25.8 mm와 10.8 mm로 도로교 설계기준에 의거하여 최대부등변위량인 50 mm와 부등변위량 20 mm를 넘지 않는 것으로 보이며 침하량을 기준으로 안전성을 평가 할 경우 안전한 것으로 판정되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.77-91
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• 2012

최근 우리나라는 국토의 고도 이용과 지역 간의 균형발전을 도모하기 위한 목적으로 택지 및 단지, 도로, 항만 및 공항 등의 건설이 증가하고 있는 추세이다. 현재도 많은 공사들이 연약한 지반에서 실시되고 있다. 이로 인해 건설현장에서 지반의 장기침하, 파괴, 부등침하, 국지적인 구조물 손상 등의 공학적인 문제들이 지속적으로 보고되고 있다. 특히, 연약지반이 비교적 두껍게 발달한 서 남해안 지역과 내륙지역의 연약지반 위에 축조되는 각종 구조물, 도로 등의 경우 필연적으로 하중에 의한 지반의 장기침하가 발생하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 장기침하량 예측기법들인 쌍곡선법, 호시노법, $\sqrt{S}$법, 아사오카법 등의 지역별 적정 분석기법을 검토하는 한편, 일반화된 산정식의 도출을 통한 새로운 예측기법에 대한 연구를 수행하여 토질특성 및 시공조건에 대한 상관관계를 분석하고 장기적인 침하특성과의 연관계수를 도출하였다. 수식의 검증을 위해 16개 지역의 계측자료와 수치해석 결과를 비교 및 분석을 실시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제26권6호
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• pp.493-507
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• 2016

본 연구에서는 축소모형실험을 통해 석회암 공동 상부에 존재하는 구조물 기초의 안정성을 검토하였다. 공동의 형상은 단축장축비율 1/3인 타원형으로 가정하고, 공동의 심도, 위치, 경사, 크기, 개수를 변화시킨 5가지 그룹, 12개 모형들을 실험하였다. 실험결과로서 모형별 균열개시압력, 최대압력, 변형거동, 파괴양상, 침하곡선을 구하였으며, 공동의 제반 조건들이 기초의 안정성에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 무공동 모형은 전단파괴를 보였으나, 공동 포함 모형들은 관입파괴만 발생한 경우, 전단파괴와 관입파괴가 함께 발생한 경우, 전단파괴가 이중으로 발생한 경우 등의 다소 복잡한 파괴형식을 보였다. 공동의 심도가 작을수록, 크기가 클수록, 개수가 많을수록 기초의 안정성은 감소하였다. 공동의 일부가 기초저면의 직하부에 놓일 때는 부등침하가 관찰되었고, 공동들의 분포상태에 따라 침하곡선은 다른 형태를 보였다.

• 토지주택연구
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• 제12권3호
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• pp.97-108
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• 2021

교대구조물에서는 교대 배면의 성토체 축조로 인한 수평방향응력의 증가로 인한 측방유동문제 및 구조물에 작용하는 온도하중 등의 영향으로 인해 접속슬래브, 거더, 베어링등의 파손이 빈번히 발생되고 있는 실정이다. 이에 대한 대책공법으로 보강토 일체형 교대(GRS (Geosynthetic-Reinforced Soil) integral bridge)가 제안되었다. 보강토 일체형 교대는 GRS 보강토 옹벽과 일체형 교대의 구조형식을 혼합한 형태의 구조물이다. 본 연구에서는 기존 PSC 거더교, 기존 보강토 일체형 교대 및 브라켓형 보강토 일체형 교대(새롭게 개발된 LH형 GRS 보강토 교대)의 시공순서와 지진하중조건을 고려하여 수치해석을 실시하였다. 그 결과 브라켓형 보강토 일체형 교대가 다른 구조물에 비해 응력집중과 교대·뒷채움간 부등침하 영향에 의한 기초지반의 변형에 대해 가장 유리한 것으로 파악되었다. 더 나아가 GRS 보강토 일체형 교대(브라켓형 포함) 구조물은 내진안정성에서도 가장 안정한 것으로 파악되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권2호
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• pp.169-185
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• 2022

The urbanization and increasing rate of population demands effective means of transportation system (basement and tunnels) as well as high-rise building (resting on piled foundation) for accommodation. Therefore, it unavoidable to construct basements (i.e., excavation) nearby piled foundation. Since the basement excavation inevitably induces soil movement and stress changes in the ground, it may cause differential settlements to nearby piled raft foundation. To understand settlement and load transfer mechanism in the piled raft due to excavation-induced stress release, numerical parametric studies are carried out in this study. The effects of excavation depths (i.e., formation level) relative to piled raft were investigated by simulating the excavation near the pile shaft (i.e., H_e/L_p=0.67), next to (H_e/L_p=1.00) and below the pile toe (H_e/L_p=1.33). In addition, effects of sand density and raft fixity condition were investigated. The computed results have revealed that the induced settlement, tilting, pile lateral movement and load transfer mechanism in the piled raft depends upon the embedded depth of the diaphragm wall. Additional settlement of the piled raft due to excavation can be account for apparent loss of load carrying capacity of the piled raft (ALPC). The highest apparent loss of piled raft capacity ALPC (on the account of induced piled raft settlement) of 50% was calculated in in case of H_e/L_p = 1.33. Furthermore, the induced settlement decreased with increasing the relative density from 30% to 90%. On the contrary, the tilting of the raft increases in denser ground. The larger bending moment and lateral force was induced at the piled heads in fixed and pinned raft condition.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.355-373
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• 2017

도심지에서의 터널굴착은 상부구조물과의 상호거동에 대한 이해가 필수적이다. 도심지에 사용중인 대부분의 구조물은 말뚝기초로 상부의 하중을 지지하고 있어, 터널 굴착 시 반드시 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 실내모형시험을 통해 기존의 군말뚝 기초 하부 터널굴착에 따른 축력 분포와 지반의 거동을 분석하였다. 말뚝 기초는 2, 3 열 말뚝으로 가정되었으며, 말뚝 선단부와 터널 천단부의 이격거리는 터널직경에 대한 일반화를 위해 터널 직경(D) 대비 0.5D, 1.0D 그리고 1.5D로 고려되었다. 지반은 약 30%의 상대밀도(Dr)를 가지는 느슨한 사질토로 형성되었으며, 말뚝의 축력 분포를 측정하기 위해 말뚝에 변형률게이지(strain gauge)를 부착하였다. 또한, 이격거리에 따른 군말뚝의 침하와 인접지반의 침하를 변위센서(linear variable differential transformer; LVDT)와 다이얼게이지(dial gauge)를 통해 측정였으며, 터널굴착에 따른 지중의 변형을 근거리사진계측기법(close range photogrammetric technique)을 통해 측정하였다. 수치 해석을 통해 실내모형시험 및 근거리사진계측 결과와 비교 분석하였다. 본 연구에서는 체적손실율(volume loss; $V_L$) 개념을 이용하여 터널굴착을 모사하였으며, 1.5%로 적용되었다. 연구결과, 이격거리가 멀어질수록 말뚝의 축력감소는 작게 나타났으며, 침하량은 모두 유사한 경향을 나타내었다. 특히, 말뚝 선단부와 터널 천단부의 이격거리가 0.5D에서 1.0D로 증가할 때 축력과 침하량의 가장 큰 감소율이 가장 큰 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.79-88
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• 2008

고속철도는 300km/h 이상의 고속으로 운행되기 때문에 노반의 부등침하는 큰 사고를 야기시킬 수 있어 주의를 기울여 관리되어야 한다. 일반적으로 침하는 두 층(성토체, 하부 원지반)에서 발생될 수 있다. 이 중 원지반에 대한 연구는 많이 수행되어 왔으나, 성토체 자체의 압축침하에 대한 연구는 그 크기가 상대적으로 크지 않고 장기적으로 발생되는 특성으로 많은 연구가 이루어지고 있지 않은 실정이다 하지만 잔류침하량이 약 30mm까지 허용되는 콘크리트궤도의 고속철도 구간에서는 이로 인한 영향은 무시할 수 없으며 이에 대한 원인 규명이 필요하다. 성토체의 압축은 다양한 원인에 의해서 발생될 수 있을 것이다. 그 중에서도 성토체 자체의 장기적인 압축침하특성은 공사 완료 후에 지하수위 상승이나 강우로 인한 습윤화 과정(Wetting)에서 크게 발생될 수 있으며, 이는 'Hydro Collapse' 또는 'Wetting Collapse'라 할 수 있다. 이러한 Wetting Collpase 문제에 대한 연구가 많이 이루어지지 않고 있지만, 이로 인한 모래, 자갈, 암석 등의 다짐 성토체의 압축발생은 여러 연구자들에 의해 인지되어지고 있다. 본 연구에서는 4가지 종류의 지반/암석에 대해 응력수준과 습윤화 조건 등에 대한 Wetting Collapse 실험을 수행하여 그 영향 정도를 평가해 보았다. 대형 오이도미터를 이용하여 실험을 수행하였으며, 실험결과로 각 재료별 수직응력에 따라 발생되는 침하 변형률과 순수히 포화도 상승에 따른 침하 변형률을 평가할 수 있었다.