• 한국지반공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.37-44
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• 2009

본 연구에서는 대표적인 원위치현장시험인 CPT의 콘관입치 $q_c$ 값을 이용하여 말뚝의 극한수평단위지지력과 극한수평지지력을 산정하는 예측식들을 제안하고, 검증하였다. 일반적으로 기존 극한수평단위지지력과 극한수평지지력은 사질토지반에서 중요한 요소인 상대밀도, 연직응력, 그리고 다양한 토압계수들에 대한 함수로 표현하여 왔다. 하지만 이들은 수평음력에 대한 영향을 고려하지 않았으며, 말뚝 주변지반이 단 일층으로 구성되어 있다고 가정하여 실제 현장에서의 영향을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이에 대한 영향을 고려할 수 있는 CPT 결과를 이용한 극한수평단위지지력 산정식과 극한수평지지력을 산정하는 방법을 제안하였다. 이는 순수사질토에 대상으로 하고 있으며, 그에 대한 해석을 위해 적합한 대상지반을 대상으로 제안된 산정식의 신뢰성을 확보하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.41-51
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• 2008

본 논문은 말뚝 및 기초지반의 강성이 수평재하말뚝의 거동에 미치는 영향을 알아보고자 주문진 표준사와 김해점토를 기초지반으로 수평재하말뚝에 대한 실내실험을 실시하였다. 또한 실험 결과를 바탕으로 영향계수를 정량화 할 수 있는 경험식을 산정하였다. 말뚝과 지반의 강성을 고려하기 위하여 길이가 다른 3개의 알루미늄 모형말뚝을 제작하였으며 이를 사질토와 점성토 지반에 설치한 후 기초지반의 상대밀도(사질토 지반) 및 비배수전단강도(점성토 지반)를 변화시켜가며 수평재하 실내실험을 수행하였다. 실험을 통하여 산정된 p-y 곡선의 초기기울기는 사질토와 점성토 지반 모두에서 깊이와 말뚝-지반의 강성에 비례하였으나 점성토 지반의 경우 사질토 지반에 비하여 깊이에 따른 초기기울기의 증가율이 작은 경향을 나타내었다. 또한 극한 지반반력의 경우 모든 지반 조건에서 수평지반반력계수와 유사하게 깊이와 지반강성에 비례하여 증가하였으나 말뚝 강성에 대한 영향은 적게 나타났다. 이와 같은 특성을 고려하여 본 논문에서는 p-y 곡선의 초기기울기 산정 식을 실험결과와 가장 유사한 형태를 지니는 쌍곡선으로 지반 조건에 따라 제시하였으며 제안된 식을 기존의 연구 및 현장재하시험과 비교하여 제안 식의 적용성을 검증하였다.

• Wind and Structures
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• 제26권6호
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• pp.343-354
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• 2018

A realistic FEM structural model is developed to predict the behavior, load transfer, force distribution and performance of a riverine platform under earthquake and environmental loads. The interaction between the transfer plate and the piles supporting the platform is investigated. Transfer plate structures have the ability to redistribute the loads from the superstructure above to piles group below, to provide safe transits of loads to piles group and thus to the soil, without failure of soil or structural elements. The distribution of piles affects the distribution of stress on both soil and platform. A materially nonlinear earthquake response spectrum analysis was performed on this riverine platform subjected to earthquake and environmental loads. A fixed connection between the piles and the platform is better in the design of the piles and the prospect of piles collapse is low while a hinged connection makes the prospect of damage high because of the larger displacements. A fixed connection between the piles and the platform is the most demanding case in the design of the platform slab (transfer plate) because of the high stress values developed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.5-16
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• 2023

본 연구는 기초판의 연성률이 말뚝지지 전면기초에 미치는 영향을 해석적 연구와 수치해석으로 분석했다. 기초판의 연성률(K_R)과 선단지지 조건에 따른 말뚝과 기초판의 하중 분담률을 분석했다. 각각의 말뚝과 전체적인 응답은 3차원 유한 요소 해석법을 사용하여 분석했다. 본 연구에서 수직 하중이 증가하고 기초판의 연성률이 감소함에 따라 말뚝지지 전면기초의 하중분담비(α_pr)가 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 선단지지 말뚝을 사용하는 것보다 마찰말뚝을 사용하는 경우에 더 뚜렷하게 나타났다. 또한, 연성 기초판의 경우, 하중조건에 따른 말뚝 위치별 축력 분포경향은 큰 차이를 보이지 않았으나, 강성 기초판의 경우, 하중조건에 따라 외곽에 위치한 말뚝 두부 축력이 증가하는 경향을 보였다. 기초판의 침하는 연성 기초판 조건이 강성 기초판보다 더 크게 나타났으며, 이로 인해 연성 기초판 조건에서 하중분담비가 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-10
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• 2016

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 이에 본 연구에서는 제주현무암의 p-y 곡선을 얻기 위한 수평재하시험을 실시하였다. 말뚝 수평재하시험중에 측정한 변형률 데이터로부터 p-y 곡선을 유도하기 위하여 수평변위(y)는 high order polynomial curve fitting 기법을 적용하고, 지반반력(p)은 piecewise cubic polynomial curve fitting 기법을 추천한다. 이는 지반반력을 계산하기 위하여 미분하는 과정에서 발생하는 에러를 최소화 할 수 있으므로 역해석을 통한 말뚝두부에서 하중-변위를 예측할 때 에러가 가장 작게 발생한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권5호
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• pp.477-493
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• 2014

This study examines the behaviour of single micropiles subjected to axial tension or compression load in collapsible loess under in-situ moisture content and saturated condition. Five tension loading tests and five compression loading tests on single micropiles were carried out at a typical loess site of the Loess Plateau in Northwest China. A series of laboratory tests, including grain size distribution, specific gravity, moisture content, Atterberg limits, density, granular components, shear strength, and collapse index, were carried out during the micropile loading tests to determine the values of soil parameters. The loess at the test site poses a severe collapse risk upon wetting. The tension or compression load-displacement curves of the micropiles in loess, under in-situ moisture content or saturated condition, can generally be simplified into three distinct regions: an initial linear, a curvilinear transition, and a final linear region, and the bearing capacity or failure load can be interpreted by the L1-L2 method as done in other studies. Micropiles in loess should be considered as frictional pile foundations though the tip resistances are about 10%-15% of the applied loads. Both the tension and compression capacities increase linearly with the ratio of the pile length to the shaft diameter, L/d. For micropiles in loess under in-situ moisture content, the interpreted failure loads or capacities under tension are 66%-87% of those under compression. However, the prewetting of the loess can lead to the reductions of 50% in the tensile bearing capacity and 70% in the compressive bearing capacity.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.25-40
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• 2022

In this study, 3D coupled-consolidation numerical parametric study was conducted to predict the deformation mechanism of a 20 storey building sitting on (4×4) piled raft (with length of piles, L_p=30 m) to adjacent 6 m diameter (D) tunnelling in stiff clay. The influences of different tunnel locations relative to piles (i.e., z_t/L_p) were investigated in this parametric study. In first case, the tunnel was excavated near the pile shafts with depth of tunnel axis (z_t) of 9 m (i.e., z_t/L_p). In second and third cases, tunnels were driven at z_t of 30 m and 42 m (i.e., z_t/L_p = 1.0 and 1.4), respectively. An advanced hypoplastic clay model (which is capable of taking small-strain stiffness in account) was adopted to capture soil behaviour. The computed results revealed that tunnelling activity adjacent to a building resting on piled raft caused significant settlement, differential settlement, lateral deflection, angular distortion in the building. In addition, substantial bending moment, shear forces and changes in axial load distribution along pile length were induced. The findings from the parametric study revealed that the building and pile responses significantly influenced by tunnel location relative to pile.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.83-91
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• 2020

본 연구에서는 대형 구조물 기초 및 교량 하부기초로 사용이 증가되고 있는 현장타설말뚝 및 대형 Caisson 기초의 지반조건 변화에 따른 지지거동 특성에 대하여 분석하였다. 현장타설말뚝의 항복하중 분석법을 이용하여 산정한 허용지지력은 각 방법마다 서로 유사한 허용지지력을 산정하는 것으로 분석되었다. 또한 극한하중 분석법으로 산정한 허용지지력은 각 방법에 따라 지지력의 차이가 큰 것으로 분석되었고, 기존의 유사 사례현장을 분석하여 재하하중과 침하량에 관한 관계를 제시하였으며, 이를 통하여 향후 설계 및 시공시 말뚝의 침하특성을 평가하기 위한 경험식으로 유용하게 활용 가능할 것으로 판단된다. 또한 대형케이슨의 침설시 발생하는 지반반력 분포에 대해 검토한 결과 풍화암층 구간은 기초 모서리부에서 항복이 발생된 후 지반반력이 감소하여 거의 일정한 지반반력 분포를 나타내었으며, 기반암층 구간에서는 중앙부의 지반반력 증가로 인해 기초 중앙부가 아래로 볼록한 형태의 지반반력 형태로 변형되었다. 이와 같은 결과를 이용하여 Fang(1991) 및 Kőgler(1936)가 기존에 제시한 이론을 증명하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.5-20
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• 1996

본 논문은 말뚝의 선단과 두부조건이 자유이며 수평하중을 받고 있는 수직말뚝의 모형실험에 대한 결과를 보여주고 있다. 모형실험은 원심모형실험기(동경공업대학 Markll)를 이용하여 현장응력상태하의 사질토지반에서 실시되었으며, 중력가속도, 휭강성, 그리고 지반의 상대밀도를 달리하여 실험을 실시하였다. 본 연구의 목적은 Toyoura모래에 근입된 말뚝의 거동에 대해 중력가속도, 횡강성, 그리고 상대밀도의 영향과 여러학자(Murchison & O'Neill, Reese et at., Scott, Det Norske Vertas, Kondner)들에 의해 제안된 p-y곡선의 적용성 검토에 있다. p-V곡선에 의해 프로그램이 만들어졌으며, 이 프로그램으로 말뚝의 수평변위와 모멘트 그리고 지반반력 분포를 예측할 수 있다. 실측된 거동과 예측된 거동의 비교에서, Murchison & O'Neill과 Kondnor에 의해 제안된 p-y곡선식의 결과가 다른 식들보다 실측결과와 일치하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권11호
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• pp.5-10
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• 2020

건설 현장에서 항타기 전도 사고는 빈도는 낮으나 발생 시 심각한 피해를 야기한다. 항타기 전도 사고의 주원인은 침하에 의한 모멘트 발생임에도 불구하고 KOSHA-C-101-2014, KOSH-A-GUIDE-71-2012, 산업안전보건 기준, NCS 등의 규정에서 철판 사용에 대한 선언적 내용만 있을 뿐 구체적인 요구조건이 명시되어 있지 않다. 이에 항타기 자중, 지반조건에 따라 하부 철판의 제원이 바뀌어야 하지만 현장에서는 임의로 사용되고 있다. 본 연구에서는 수치 해석(Plaxis 2D)을 기반으로 요구되는 최소 철판 두께를 분석 하였다. 토양의 종류(모래, 점토), 하중 분포, 철판 두께(10mm, 20mm, 30mm, 40mm)에 따라 침하 정도와 및 지반 항복 유무를 산출하였으며, 그 결과 모든 조건에서 두께 10mm 철판은 지반 항복을 유발하였다. 두께 20mm부터는 지반 침하로 발생하는 회전각이 허용치인 2° 이내로 분석되었다.