• Geomechanics and Engineering
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• 제37권2호
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• pp.97-107
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• 2024

The accurate prediction of grouting upward diffusion height is crucial for estimating the bearing capacity of tip-grouted piles. Borehole construction during the installation of bored piles induces soil unloading, resulting in both radial stress loss in the surrounding soil and an impact on grouting fluid diffusion. In this study, a modified model is developed for predicting grout diffusion height. This model incorporates the classical rheological equation of power-law cement grout and the cavity reverse expansion model to account for different degrees of unloading. A series of single-pile tip grouting and static load tests are conducted with varying initial grouting pressures. The test results demonstrate a significant effect of vertical grout diffusion on improving pile lateral friction resistance and bearing capacity. Increasing the grouting pressure leads to an increase in the vertical height of the grout. A comparison between the predicted values using the proposed model and the actual measured results reveals a model error ranging from -12.3% to 8.0%. Parametric analysis shows that grout diffusion height increases with an increase in the degree of unloading, with a more pronounced effect observed at higher grouting pressures. Two case studies are presented to verify the applicability of the proposed model. Field measurements of grout diffusion height correspond to unloading ratios of 0.68 and 0.71, respectively, as predicted by the model. Neglecting the unloading effect would result in a conservative estimate.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 연약지반처리위원회 학술세미나
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• pp.32-41
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• 2000

Sand drain as a vertical drainage is widely used in soft ground improvement Recently, sand, the principal source of sand drain, is running out. The laboratory model tests were carried out to utilize gravel as a substitute for sand. Though which the characteristics of gravel are compared to those of sand for engineering purpose. Two cylindrical containers for the model test were filled with marine clayey soil from the west coast of Korea with a column in the center, one with sand, the other with gravel. Vibrating wire type piezometers were installed at the distance of 1.0D, 1.5D and 2.0D from the center of the column. The characteristics of consolidation were studied with data obtained from the measuring instrument place on the surface of the container. The parameter study was performed on the marine clayey soil before and after the test in order to verify the effectiveness of the improvement. The clogging effect was checked at various depth in gravel column after the test. In-situ tests area was divided into two areas by material used. One is Sand Drain(SD) and Sand Compaction Pile(SCP) area, the other is Gravel Drain(GD) and Gravel Compaction Pile(GCP) area. Both areas were monitored to obtain the information on settlement, pore water pressure and bearing capacity by measuring instruments for stage loading caused by embankment. The results of measurements were analyzed. According to the test results, the settlement was found to be smaller in gravel drain than in sand drain. The increase in bearing capacity by gravel pile explains the result. The clogging effect was not found in gravel column. It is assumed that gravel is relatively acceptable as a drainage material. Gravel is considered to be a better material than sand for bearing capacity, and it is found that bearing capacity is larger when gravel is used as a gravel compaction pile than as a gravel drain.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제51권2호
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• pp.267-276
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• 2014

Wharfs are essential to shipping and support very large gravity loads on both a short-term and long-term basis which cause quite large seismic internal forces. Therefore, these structures are vulnerable to seismic activities. As they are supported on vertical and/or batter piles, soil-pile interaction effects under earthquake events have a great importance in seismic resistance which is not yet fully understood. Seismic design codes have become more stringent and suggest the use of new design methods, such as Performance Based Design principles. According to Turkish Code for Coastal and Port Structures (TCCS 2008), the interaction between soil and pile should somehow be considered in the nonlinear analysis in an accurate manner. This study aims to explore the lateral load carrying capacity of recently designed wharf structures considering soil-pile interaction effects for different soil conditions. For this purpose, nonlinear structure analysis according to TCCS (2008) has been performed comparing simplified and detailed modeling results.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.39-47
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• 2004

모래다짐말뚝(sand compaction pile)공법은 연약지반에 모래말뚝을 다져 시공하는 지반개량공법으로 최근 우리나라에서 많이 사용되고 있다. 모래다짐말뚝이 시공된 지반의 지지력을 산정하는 공식은 여러 개가 있으나 대부분 모래다 짐말뚝의 치환율은 고려하지 않고 있다. 이 연구에서는 20, 30% 및 40%의 치환율로 복합지반을 무리형태로 조성하여 원심력 압밀시험기를 이용하여 압밀시킨 후, 재하시험을 실시하여 모래다짐말뚝이 시공된 지반의 지지력 특성을 파악하는 모형시험을 수행하였다. 또한, 치환율을 고려한 복합지반의 지지력을 구하기 위해서 치환율에 따라 가중평균하여 지지력을 구할 수 있는 식을 제시하였으며 그에 대한 적용성을 검토하기 위해서 시험결과와 제안 식에 의한 복합지반의 지지력을 비교 검토하였다.

• 한국농공학회지
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• 제42권5호
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• pp.144-150
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• 2000

This study dealt with the comparison of lateral baring capacity for vertical PHC pile between predicted and measured values driven in weathered granite soils to build world cup gymnasium in Kwangju area. Recently, the calculation of horizontal bearing capacity of piles foundation has been considered very important for earthquake or wind resistant design in Korea. During this study , Matlock & Reese, Broms and Chang's methods were selected in prediction of lateral resistant of PHC piles. As for case study, the prediction values were compared with 5 measured ones based on ASTM. The result showed that prediction values proposed by Matlock & Reese , Chang and Broms were smaller that real values. Three proposed methods by Matlock & Reese and Chang based on lateral deflection and Broms by ultimated lateral resistance turned out valid in view of engineering practice.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.355-362
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• 2001

Since micropiles were conceived in Italy in the early 1950s, which have been widely used for In-situ reinforcement, bearing pile or the concept of combination in the world-wide. The meaning of micropiles usually differs from that of a general deep foundation. Because the load capacity of it was mainly affected by skin friction. Also, it could be obtained the improvement effects of load capacity or ground's rigidity by the unitary behavior of ground and micropiles. In this study, The model tests were peformed on the dense sand where micropiles are set to the vertical direction. Strip footing was used in it. Steel bars of dia. 2 and 4㎜ were used in model tests of which the sand was attached on the surface, and the length of it was changed as 2B to 6B(where, B is width of strip footing) Through this process, the load capacity were analyzed from the test results in the relationship between load and displacement.

• 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.

• 산업기술연구
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• 제25권A호
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• pp.67-73
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• 2005

In this research, centrifuge model experiments and numerical approach of finite element method to analyze experimental results were performed to investigate the behavior of improved ground with sand compaction piles. One of typical clay minerals, kaolinite powder, were prepared for soft ground in model tests. Jumunjin standard sand was used to sand compaction pile installed in the soft soil. In order to investigate the characteristics of mechanical behavior of sand compaction piles with low replacement ratios, centrifuge model experiments with the replacement ratio of 40%, changing the width of improved area with respect to testing results the width of surcharge loads, were carried out to obtain of bearing capacity, characteristics of load-settlement, vertical stresses acting on the sand pile and the soft soil failure mechanism in improved ground.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.47-57
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• 2018

최근, 수직증축을 통한 공동주택의 리모델링은 제한된 부지 내에서 세대수를 증가시킬 수 있다는 장점으로 인해 그 수요가 증가하고 있다. 수직증축시 기초보강의 가장 큰 목적은 증축되는 층고로 인해 발생하는 추가하중을 지지하는 것이다. 단, 추가된 하중의 일부가 보강말뚝이 아닌 기존말뚝에도 가해지기 때문에, 기존말뚝의 허용지지력을 초과하지 않는 범위 내에서만 증축이 가능하다. 선재하공법은 수직증축 시공 전 단계에서 기존말뚝에 가해지던 하중 중 일부를 보강말뚝에 분담하도록 하여, 증축하중이 추가되어도 기존말뚝의 허용지지력을 초과하지 않도록 하며, 선재하 하중에 의해 보강말뚝의 침하를 미리 발생시켜 증축하중이 가해졌을 때 보강말뚝의 지지력을 빨리 발현시키는 공법이다. 본 연구에서는 3차원 수치해석을 통해 선재하공법의 효과를 분석하였다. 3D FEM 프로그램인 PLAXIS 3D를 활용하여 수직증축 리모델링시 기초보강을 모델링하고 선재하공법의 적용 유무에 따른 효과를 비교 분석하였다. 수치해석 결과 선재하공법을 적용하였을 때 기존말뚝에 가해지던 하중을 보강말뚝에 더욱 효과적으로 분담하였으며, 보강말뚝의 지지력이 조기에 발현하는 데 효과가 있는 것으로 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.51-63
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• 2023

계절성 동토의 온도 변화에 따른 융해 및 동결작용에 의한 지반의 거동이 말뚝 기초의 변위 및 지지력에 끼치는 영향을 파악하기 위한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 온도 변화에 따른 지반-말뚝 상호작용을 모사하기 위해 유한요소법 기반의 TM 모델링(Thermo-Mechanical coupled Modeling)을 적용하였으며, 동결 지반은 온도 의존적 비선형 물성을 적용하였다. 지반의 구성 모델은 소성 거동을 모사하기 위한 MCR 모델(Mohr Coulomb with Rankine Tensile cut-off Model)과 HDP 모델(Nonlinear Hyperbolic Drucker-Prager Model)을 각각 적용하였으며, 말뚝의 길이 및 너비 조건을 선정해 수치해석 결과를 비교 및 분석하였다. 수치해석 결과는 HDP 구성 모델이 비교적 작은 지반 거동과 지지력을 보였으나, 전체적으로는 말뚝의 길이 및 너비 조건에 따라 지지력 및 말뚝 머리의 변위 결과의 양상과 그 크기는 유사하게 나타났다. 지반의 융해-동결작용으로 인한 말뚝 머리(pile head)의 수직 변위는 길이 조건이 짧을수록 변위의 변화 폭이 크게 나타났다. 수직 변위는 길이 조건에 따라 MCR 구성 모델에서는 최대 0.0387m의 융해 침하와 0.0277m의 동결 융기가 발생했으며, HDP 구성 모델에서는 최대 0.0367m의 융해 침하와 0.0264m의 동결 융기가 발생했다. 또한 두 탄소성 모델에 대한 말뚝의 지지력 결과는 말뚝의 길이 조건보다 너비 조건에서 더 큰 차이를 보였으며, 너비 조건 L에서 최대 약 14.7%, M에서 최대 약 5.4%, S에서 최대 약 5.3%가 발생하였다. 이에 말뚝 머리의 수직 변위와 말뚝의 지지력은 말뚝-지반의 접촉 면적에 영향을 크게 받으며, 지반 내 활성층의 활성도에 따라 차이를 보였다.