• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.530-535
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• 2006

The Pusan clays are soft and thick deposits and in some places, they reach even up to 50-70m. So, the pile foundations are inevitable in almost all cases. But they are significantly expansive when the length of the pile reaches about 70m. In this study, a comprehensive parametric study has been carried out in order to reduce the pile length and number of piles required in turn the cost of the foundation for particular building. A belled shaft pile has been optimized for a typical soil profile using the PLAXIS (FEM code). These results have shown a new direction of the pile foundation in Pusan, Korea. The results including the variation of contact pressures at the bottom of the bell, optimization of the angle of the bell and height of the bell in terms of the diameter of the shaft. And also, the design curves have been generated so that they can be directly used for design of belled shaft foundations. However, the structural strength criterion is being checked in the concerned laboratory.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5C호
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• pp.199-210
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• 2012

본 연구에서는 3차원 탄-소성 유한차분해석을 통해 기존재하는 단독말뚝, $3{\times}3$및 $5{\times}5$ 군말뚝의 바로 아래 풍화암 지반에서 실시된 터널시공으로 인한 말뚝의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동을 규명하기 위하여 지반/말뚝의 침하 및 전단응력전이(shear stress transfer) 메커니즘을 심도있게 분석하였다. 터널굴착으로 유발된 지반의 침하와 말뚝-지반 사이 경계면에서의 상대변위 발생으로 인해 말뚝에 작용하는 전단응력 및 축력의 분포가 매우 크게 변화하였다. 계산된 결과에 의하면 터널굴착으로 인해 말뚝의 두부로부터 말뚝길이의 약 80%에 해당되는 위치까지는 상향의 전단응력이 발생하였고, 그 하부에서는 하향의 전단응력이 발생하였다. 이로 인해 말뚝의 축력이 터널의 굴착에 따라 지속적으로 감소하고, 순수한 터널의 시공으로 인하여 말뚝에는 인장력이 발생하였는데 이로 인해 말뚝에는 최대 $0.36P_a$의 인장력이 발생하였다, 여기서 $P_a$는 터널굴착이전에 말뚝두부에 작용하는 설계하중이다. 말뚝의 거동은 경계면에서의 전단강도 발현 정도에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 군말뚝의 경우 일반적으로 말뚝의 숫자가 증가할수록 터널의 시공에 의해 말뚝의 침하가 증가하는 것으로 나타났으며, 이와는 반대로 말뚝의 축력변화는 군효과(shielding effect)로 인해 단독말뚝의 경우에 비해 작은 것으로 분석되었다. 터널굴착으로 인한 말뚝침하의 증가로 인한 겉보기지지력(apparent pile capacity) 감소는 단독말뚝에 비해 군말뚝에서 두드러지는 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.157-164
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• 2001

말뚝의 항타공식(또는 동적공식)은 간단하고 품질관리를 수행할 수 있는 실용적인 방법으로 이용되어 왔지만 신뢰도는 가정조건의 문제점으로 인해 매우 낮은 것으로 평가되고 있다. 실제적으로 동적공식은 항타시스템 및 항타과정 측면에서 보면 근본적으로 문제가 있는데, 그간의 많은 연구들은 이러한 사실을 고려하지 않은 상태에서 이루어 졌다. 본 연구에서는 동적공식의 문제점에 대해 평가해 보고 이를 바탕으로 새로운 동적공식을 제안하였다. 그리고 현장에서 항타분석기로 실측된 항타시 및 항타후 시험자료를 이용하여 새로운 동적공식의 신뢰도와 적용성을 평가하였으며 그 결과 새로운 동적공식의 실용성을 확인할 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권3호
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• pp.385-400
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• 2016

Bearing capacity of open-ended piles depends largely on inner frictional resistance, which is influenced by the degree of soil plugging. While a fully-plugged open-ended pile produces a bearing capacity similar to a closed-ended pile, fully coring (or unplugged) pile produces a much smaller bearing capacity. In general, open-ended piles are driven under partially-plugged mode. The formation of soil plug may depend on many factors, including wall thickness at the pile tip (or inner pile diameter), sleeve height of the thickened wall at the pile tip and relative density. In this paper, we studied the effects of wall thickness at the pile base and sleeve height of the thickened wall at the pile tip on bearing capacity using laboratory model tests. The tests were conducted on a medium dense sandy ground. The model piles with different tip thicknesses and sleeve heights of thickened wall at the pile tip were tested. The results were also discussed using the incremental filling ratio and plug length ratio, which are generally used to describe the degree of soil plugging. The results showed that the bearing capacity increases with tip thickness. The bearing capacity of piles of smaller sleeve length (e.g., ${\leq}1D$; D is pile outer diameter) was found to be dependent on the sleeve length, while it is independent on the sleeve length of greater than a 1D length. We also found that the soil plug height is dependent on wall thickness at the pile base. The results on the incremental filling ratio revealed that the thinner walled piles produce higher degree of soil plugging at greater penetration depths. The results also revealed that the soil plug height is dependent on sleeve length of up to 2D length and independent beyond a 2D length. The piles of a smaller sleeve length (e.g., ${\leq}1D$) produce higher degree of soil plugging at shallow penetration depths while the piles of a larger sleeve length (e.g., ${\geq}2D$) produce higher degree of soil plugging at greater penetration depths.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.183-188
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• 1995

Up to date, high-strength concrete pile which is producing in factory sells in the market. But according to the site and the construction conditions, the system to produce high-strength concrete pile directly in site is utilized in advanced country. Such the production system is the technique phenomenon very disirable in the side of quality control in site and the construction schedule, the time and the cost saving. This study is a fundamental experiment including concrete mixing design, non-autoclave curing method and the optimum condition to produce high-strengh concrete pile in site. As results of this study, High-strength concrete pile in site which target strength is 400kg/ $\textrm{cm}^2$ is able to produce it with optimum curing ciondition(75$^{\circ}C$, 9hr)and mixing design.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.529-545
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• 2012

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 실시하여 견고한 점토에 기시공되어 있는 단독말뚝의 하부에서 실시된 open face 터널굴착에 의한 말뚝의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동을 규명하기 위하여 지반, 말뚝의 침하 및 전단응력전이 메커니즘을 심도 있게 분석하였다. 터널굴착으로 인해 Greenfield 조건의 지표면의 침하를 크게 초과하는 말뚝침하가 발생하였으며, 말뚝과 인접지반 사이 경계면에서의 전단응력전이현상으로 인해 말뚝에 작용하는 축력의 분포가 매우 크게 변화하였다. 말뚝침하의 증가로 인하여 말뚝의 겉보기지지력(apparent pile capacity)이 약 30% 감소하는 것으로 분석되었다. 터널굴착에 따른 지중응력 및 변형에 의해 말뚝의 마찰력이 증가하는 현상이 발생하고 이에 따라 말뚝의 축력이 터널의 굴착에 따라 지속적으로 감소하였다. 순수하게 터널굴착에 의하여 단독말뚝에는 설계하중의 최대 21%에 상응하는 인장력이 유발되는 것으로 분석되었다. 말뚝은 터널의 시공이 말뚝의 중심에서 종방향으로 ${\pm}1$-2D (D: 터널직경)에서 실시될 때 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 말뚝선단 인근에서는 (-)의 과잉간극수압이 발생하였으며, 말뚝상부 부근에서는 (+)의 과잉간극수압이 발현하였다. 터널굴착에 의한 말뚝의 사용성은 축력변화에 비해서는 말뚝의 침하에 의해 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.31-39
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• 2004

국내에서는 저소음, 저진동 말뚝공법으로 매입말뚝공법이 매우 활발하게 사용되고 있으나 설계시 마찰지지력을 과소하게 산정하는 경향이 있으며 시멘트풀의 배합비 및 품질관리에 대한 기준이 정립되지 않은 문제점이 있다. 본 연구에서는 시멘트풀에 대해 다양한 조건별로 시험을 실시하여 강도특성을 분석하였다. 시험결과 표준배합비(w/c=83%)의 시멘트풀의 압축강도는 최고 $156.0kgf/cm^2$를 나타내었고 w/c가 낮을수록, 재령이 길수록 압축강도가 커지는 경향을 나타내었고 토사의 혼입률이 높을수록 강도가 감소하여 일정량 이상이 혼입되면 제역할을 하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 매입말뚝의 마찰특성을 분석하고 적합한 설계방안을 도출하기 위하여 시멘트풀의 경화 전후에 188회 동재하시험 결과를 분석하였다. 분석결과 극한단위 마찰력은 평균 $9.1kgf/cm^2$을 나타내어 매입말뚝의 통상적인 설계기준을 상회하는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권7호
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• pp.827-838
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• 2013

Interaction layer growth between U-Mo alloy fuel particles and Al in a dispersion fuel is a concern due to the volume expansion and other unfavorable irradiation behavior of the interaction product. To reduce interaction layer (IL) growth, a small amount of Si is added to the Al. As a result, IL growth is affected by the Si content in the Al matrix. In order to predict IL growth during fabrication and irradiation, empirical models were developed. For IL growth prediction during fabrication and any follow-on heating process before irradiation, out-of-pile heating test data were used to develop kinetic correlations. Two out-of-pile correlations, one for the pure Al matrix and the other for the Al matrix with Si addition, respectively, were developed, which are Arrhenius equations that include temperature and time. For IL growth predictions during irradiation, the out-of-pile correlations were modified to include a fission-rate term to consider fission enhanced diffusion, and multiplication factors to incorporate the Si addition effect and the effect of the Mo content. The in-pile correlation is applicable for a pure Al matrix and an Al matrix with the Si content up to 8 wt%, for fuel temperatures up to $200^{\circ}C$, and for Mo content in the range of 6 - 10wt%. In order to cover these ranges, in-pile data were included in modeling from various tests, such as the US RERTR-4, -5, -6, -7 and -9 tests and Korea's KOMO-4 test, that were designed to systematically examine the effects of the fission rate, temperature, Si content in Al matrix, and Mo content in U-Mo particles. A model converting the IL thickness to the IL volume fraction in the meat was also developed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권4호
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• pp.397-408
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• 2023

Pipe pile walls are commonly used as retaining structures for excavation projects, particularly in densely populated coastal cities such as Hong Kong. Pipe pile walls are preferred in reclaimed land due to their cost-effectiveness and convenience for installation. However, the pre-bored piling techniques used to install pipe piles can cause significant ground disturbance, posing risks to nearby sensitive structures. This study reports a well-documented case history in a reclamation site, and it was found that pipe piling could induce ground settlement of up to 100 mm. Statutory design submissions in Hong Kong typically specify a ground settlement alarm level of 10 mm, which is significantly lower than the actual settlement observed in this study. In addition, lateral soil movement of approximately 70 mm was detected in the marine deposit. The lateral soil displacement in the marine deposit was found to be up to 3.4 and 3.1 times that of sand fill and CDG, respectively, mainly due to the relatively low stiffness of the marine deposit. Based on the monitoring data and site-investigation data, a 3D numerical analysis was established to back-analyze soil movements due to the installation of the pipe pile wall. The comparison between measured and computed results indicates that the equivalent ground loss ratio is 20%, 40%, and 20% for the fill, marine deposit and CDG, respectively. The maximum ground settlement increases with an increase in the ground loss ratio of the marine deposit, whereas the associated influence radius remains stationary at 1.2 times the pipe pile wall depth (H). The maximum ground settlement increases rapidly when the thickness of marine deposit is less than 0.32H, particularly for the ground loss ratio of larger than 40%. This study provides new insights into the pipe piling construction in reclamation sites.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권4호
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• pp.37-44
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• 1993

실내 모형실험을 통하여 모형말뚝 한계깊이의 확인과 기존 선단지지력의 이론식들을 실내모형실험의 선단지지력 실측치와 비교하여 그 차이를 분석하였으며, 말뚝의 직경차이에서 유발되는 지지력의 차이를 비교하고자 실내 모형실험을 실시하였다. 모형지반을 균질한 모래로 조성한 경우와 국내의 현장조건에 가깝게 모형지반을 조성한 모래/풍화토층 경우로 나누어 모형실험을 실시하여 치수효과를 비교하였다. 실험결과, 모형말뚝의 선단지지력은 모래지반의 경우 응력수 준이 높을 때 한계관입깊이 효과를 나타냈으며, 모래1풍화토층의 경우 한계관입깊이를 확연히 확인할 수는 없었으나 그 경향을 보임을 알 수 있었다. 정적지지력 공식으로부터 얻어진 계산치 들은 모형실험에 의한 실측치부다 훨씬 큰 값으로 과대평가 하는 경향이 있었다. 직경크기에 따른 지지력의 차이인 치수효과는 모래지반의 경우 확인할 수 있었으나. 모래/풍화토층 지반의 경 추에는 오히려 큰 직경의 말뚝이 작은 직경의 말뚝보다 크게 나타나는 경향을 얻었다.