• 한국지반공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.115-121
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• 2005

국토의 $70\%$가 산지로 이루어져 있는 우리나라의 지형적인 특성으로 인하여 도시간의 연계성을 필요로 하는 상황에 의해 계속적인 도로공사가 요구되고 있다. 이에 따라 대규모 절개사면의 발생은 필연적으로 형성되고 있다. 이러한 절개사면이 전반적인 붕괴될 경우의 보강방법으로 지표에서 이동하려는 토괴를 관통하여 부동지반까지 말뚝을 삽입해서 지반활동하중을 말뚝이 저항을 하여 부동지반으로 전달시킴으로써 토괴의 이동에 대하여 역학적으로 저항하는 억지말뚝 공법을 채택하고 있다. 현재 경험적으로 사용되는 말뚝의 근입깊이와 말뚝의 간격에 대한 한계를 수치해석을 통하여 분석하고자 하였다. 이 결과 억지말뚝의 가장 효과적인 시공깊이 및 배치간격을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.37-44
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• 2002

널말뚝의 보다 편리한 설계를 위하여 지하수위가 굴착선 위에 있을 때 설계시 수계산을 하지 않고 근입깊이, 앵커장력, 그리고, 최대 휨모멘트를 구할 수 있는 설계용 도표가 개발되어 있다. 그러나 기존의 설계용 도표는 지하수위가 굴착선 위에 있을 경우와 앵커의 설치위치와 단위중량비가 제한적인 경우(Stock, 1992)에 한하여 개발되어 있어 설계에 많은 제약을 받는다. 다양한 설계조건에서도 설계에 편리하게 이용할 수 있는 간편식을 개발하였다. 널말뚝의 기하학적 조건과 흙의 토성치를 변화시켜 근입깊이, 앵커장력 그리고 최대 휨모멘트 등의 결과값을 얻어 이를 회귀분석을 통하여 사용하기 편리한 간편식을 개발하였다.

• 농업과학연구
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• 제23권1호
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• pp.13-24
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• 1996

널말뚝을 이용하여 연약지반을 굴착할 때 굴착단계에 따른 지반의 변위 변형 및 안정성을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수평방향의 변위는 버팀대 설치전에는 굴착면 상부에서 크게 나타났으나, 버팀대 설치 후는 굴착저면의 아래쪽으로 이동되면서 집중되는 현상을 나타냈다. 2. 버팀대 설치후에 널말뚝의 변위는 설치 전보다 1/2정도로 급격히 감소함을 나타냈고, 지반의 안정한 굴착깊이의 한계는 2단 버팀대 설치후는 GL-8.0m정도로 나타났다. 3. 최대전단변형은 굴착깊이에 따라 점차로 증가하였고, 또 굴착저면에서 나타나는 전단변형에 의한 국부적인 파괴가능성은 버팀대로 보강함으로써 감소시킬 수 있었다. 4. GL-7.5m에서 널말뚝의 최대수평변위는 탄소성법에서는 굴착깊이의 0.2%, 유한요소법에서는 0.6%로 나타났으며, 굴착저면부근에서 최대변위를 나타냈다. 5. 해석모델지반에서 근입깊이에 대한 안전성을 확보하기 위해서는 버팀대 1단 설치의 경우는 D/H가 0.89이상, 2단설치의 경우는 D/H가 0.77이상이 될수 있도록 근입깊이를 확보하여야 할 것으로 판단된다. 6. 근입깊이에 대한 안전율과 D/H와의 관계에서 버팀대 1단 설치의 경우는 Fs = 0.736(D/H) + 0.54, 버팀대 2단 설치의 경우는 Fs = 0.750(D/H) + 0.62의 관계식을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권8호
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• pp.5-16
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• 2017

근입깊이가 직경에 비하여 상대적으로 작은 말뚝은 편심이 큰 횡방향 하중을 받는 경우 전도되어 파괴된다. 지금까지 횡방향하중을 받는 짧은말뚝의 지지거동에 대해서는 주로 모형실험을 적용한 연구가 수행되었지만, 전주, 표지판, 가로등 기초와 같이 매우 큰 모멘트를 받는 짧은말뚝의 지지거동은 아직까지 명확히 규명된 바 없다. 본 연구에서는 직경 750mm의 실물크기 말뚝에 대한 재하시험을 수행하였다. 실제 하중조건을 모사하기 위하여 기초로 부터 8m 이격된 지점에 횡방향 하중을 가하여 매우 큰 모멘트를 유발하였으며, 말뚝의 근입깊이를 2.0m, 2.5m, 3.0m로 변화시킨 3회의 시험을 수행하였다. 시험결과 큰 모멘트를 받는 짧은말뚝은 파괴 직전까지 변위나 회전각이 거의 발생하지 않다가 전도로 인해 급격한 변위가 발생하는 취성형태로 파괴 되었다. 이러한 거동은 기존의 횡방향 위주의 하중을 받는 짧은말뚝에서 나타난 연성파괴 거동과는 대조적이다. 기존에 제안된 세 종류의 지지력 예측식으로 부터 구한 짧은말뚝의 극한 횡방향지지력을 시험결과와 비교하였으며, 말뚝 근입깊이가 상대적으로 작은 경우는 말뚝선단 중심의 회전을 가정한 제안식이 적절하지만, 근입깊이가 커지면서 회전점을 중심으로 응력방향이 반전되는 토압분포를 가정한 제안식이 보다 적절한 것으로 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.55-66
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• 2013

본 논문은 다양한 굴착조건으로 모형실험을 실시하여 흙막이 벽체 우각부 구간의 거동에 대해 분석하였다. 실험대상 지반은 느슨한 상태의 모래지반으로 구성되었다. 실험의 시공조건은 우각부 길이, 근입깊이, 버팀대의 시공 유 무 등으로 구분하고 굴착은 총 4단계로 굴착하였다. 각각의 시공 및 굴착조건에 대해 모형토조 내 설치된 계측기를 이용하여 벽체변위 및 지표침하를 중점적으로 분석함으로써 우각부 모서리의 거동특성을 규명하였다. 실험결과 우각부의 길이가 길어질수록 벽체변위와 지표침하가 증가되어 직선구간에 비해 우각부구간이 구조적으로 불안한 구간으로 분석되었다. 근입깊이가 길어질수록 우각부 모서리구간의 지표침하가 약 40% 억제되는 것으로 나타나 설계 시 예상치보다 근입깊이를 증가시켜 적용하는 것이 안정성 확보에 유리하였다. 버팀대 추가 설치하여 우각부 모서리구간의 거동을 분석한 결과 최대지표침하는 약 40%, 최대수평변위는 약 30%의 감소효과가 있어 설계 시 우각부 모서리 구간에 근입깊이의 증가와 함께 버팀대를 추가 설치하는 방안이 안정성 확보에 효과적이었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.49-56
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• 2022

본 연구는 말뚝으로 보강된 풍력발전기초의 수평저항력을 실내모형실험을 통해 구하였다. 특히 말뚝과 풍력발전기초 및 암반지반을 일체화시켜 기존의 중력식 풍력발전기초와의 수평저항력을 비교하였다. 또한 말뚝의 근입깊이를 달리하여 말뚝의 수평저항력 및 휨모멘트의 변화를 분석하였다. 그 결과 말뚝의 근입깊이가 깊어짐에 따라 수평저항력이 커짐을 알 수 있었다. 특히 암석층까지 말뚝이 근입된 경우가 사석층까지 근입된 경우보다 말뚝의 저항력 증가비가 2.11배 크게 나타났다. 말뚝이 암반지반까지 근입될 경우 최대 휨모멘트의 발생위치는 풍력발전기초와 사석층의 경계면에서 나타남을 알 수 있었다. 이를 통해 기존 중력식 풍력발전 기초보다 말뚝으로 보강된 풍력발전 기초의 수평저항력이 크게 나타남에 따라 안전성 측면에서 더 유리한 시공방법이 될 수 있을 것으로 파악된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.17-27
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• 1999

도심지에서의 대규모. 대심도 굴착공사가 빈번해짐에 따라서 굴착이 배면지반은 물론, 인접 구조물에 미치는 영향을 정확히 평가하는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다. 그러나 일상적으로 굴착의 영향을 평가할 때 구조물의 존재 유무에 관계없이 주위 지반 침하량을 산정하고 있는데 이는 옳지 않다고 판단된다. 본 연구에서는 굴착시 구조물이 토류벽체에 인접하여 놓여있는 경우에 각기 다른 지보강성과 벽면마찰각을 갖는 다양한 조건하에서 굴착으로 인한 주위 지반 및 구조물의 거동을 평가하기 위하여 구조물의 평면 및 단면상에서의 위치를 변화시켜가면서 모형실험을 실시하였다. 그 결과로부터 인접 구조물이 지표면에 위치할 경우에 이격거리가 굴착깊이의 0.3배 이내이면 구조물이 없을 때와 비교하여 최대 181%의 추가 침하가 발생하며, 1.0배 이상 떨어지면 구조물에 의한 추가적인 영향은 없다는 결론을 얻었다. 그리고 구조물 기초의 근입깊이가 깊어질수록 추가로 영향받는 영역이 줄어들고 기초의 근입깊이가 굴착깊이의 0.75배 이상이면 추가 침하는 거의 발생하지 않았다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.901-902
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• 2012

• 한국지진공학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.63-76
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• 2000

구조물-지반 상호작용에서 알려진 것처럼 구조물 지진응답은 구조물하부 지반조거에 따라 영향을 받는데 UBC-97을 포함한 여러내진설계규준에서 지반사태 영향을 반영하고 있다 이 연구에서는 기초크기 기초밑 지반깊이, 입력지진 작용점 및 기초 근입깊이 등의 영향을 살펴보고 깊은 지반 위에 세워진 구조물의 평균응답스펙트럼을 UBC-97 탄성응답스펙트럼과 비교하기 위해 구조물-지반 상호작용을 고려한 지진해석을 가상 3차원 유한요소법과 부구조물법을 이용하여 1952년 Taft와 1940년 El Centro 지진기록을 주파수영역에서 수행하였다 연구결과에 의하면 기초크기는 구조물 응답에 별 영향이 없고 기초저면 지반깊이는 구조물체계의 고유주기와 최대가속도를 변경시켰다 또 입력지진의 합리적 작용점은 기초저면이라는 것이 확인되었으며 깊은 지반위에 놓인 기초의 근입은 저주기영역에서 구조물 응답을 상당히 줄어들게 하였다 한편 30m 깊은 지반위에 세워진 구조물의 평균가속도와 UBC-97 가속도를 비교한 결과 UBC-97 탄성응답스펙트럼에 의한 구조물 내진설계가 안전하지 못할 수도 있으므로 UBC-97 지진계수의 할증이 필요하다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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• pp.95-98
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• 2007

본 연구에서는 설계기준에 제시된 평지 전도 안전율 계산식을 바탕으로 경사지에서의 지반의 저항모멘트를 산정하기 위해 범용 해석 프로그램 L-Pi1e P1us13.8을 사용하여 기존 연구와 검증하고 지반의 일반적인 토질상태별 특성을 고려한 내부마찰각, 접착력, 흙의 단위중량, 지반종류, 사질토 및 점성토 지반계수를 적용하여 각 전주의 근입깊이에 따른 지반의 저항모멘트를 산정하였다. 또한 토질등급에 따른 토질의 상태별 특성이 고려된 4가지 경우를 선정하여 12m 중하중용 전주를 대상으로 경사지의 경사각을 $0^{\circ}{\sim}35^{\circ}$까지 $5^{\circ}$씩 증가시켜 지반의 저항모멘트를 산정하였다. 그 결과 경사지 경사각에 따른 저항모멘트가 감소하는 것을 확인 할 수 있었으며 그에 따른 경사지의 근입깊이 증가가 필요한 것으로 판단된다.