• 한국지반공학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.5-20
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• 2021

본 연구에서는 풍화암에 근입된 강관 매입말뚝의 지지력 공식 제안을 위하여 정재하시험 20본과 확인지반조사를 수행하였다. 기존 공식의 표준관입저항치를 50으로 제한하는 문제를 극복하기 위해 지반 현장 상태를 고려할 수 있도록 확장된 표준관입저항치를 기반으로 새로운 지지력 공식을 제안하였다. 재하시험 데이터는 통계적 처리를 수행하였다. 이때, 통계적 처리를 수행하여 얻어진 지지력과 기존공식을 이용한 지지력을 비교한 결과 기존공식이 지지력을 보수적으로 평가하고 있는 것으로 나타났다. 제안된 공식은 기존공식에 비해 지지력은 선단 15%, 주면 20% 더 높게 (q_t=230P_driven(kN/m²), f_max=3.0N_s^E(kN/m²)) 평가되는 것으로 확인되었다. 제안식은 여타 현장에 대해 재하시험 결과와 검증을 수행하였으며, 검증 과정에서 제안된 공식이 기존 공식보다 정확히 평가하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.53-66
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• 2023

본 연구에서는 대규모 지반굴착 조건에서 흙막이 벽체로 적용된 벽강관말뚝의 탄소성보 해석, 유한요소 해석 및 최적화 설계 등의 결과를 제시하였다. 본 연구를 통해 고강도 내해수강 벽강관의 경우 부식에도 유리하고 허용응력이 커 구조적으로 우수하여 흙막이 벽체로써 활용성이 높고, C-Y형 이음부의 경우 기존 P-P형 대비 인장강도와 강성이 크게 개선되었음을 알 수 있었다. 또한, 시공 중 벽체 누수나 결함이 발생하더라도 용접, 덧댐 시공 등으로 확실한 보수가 가능한 장점이 있는 것으로 조사되었다. 벽강관 연속벽의 경우 CIP나 Slurry wall 대비 변위 순응 구조임과 동시에 동일 수평변위에 대하여 허용 휨응력이 매우 커 대심도 흙막이 측면에서 가장 우수한 것으로 평가되었다. 대규모 편토압 조건에서의 지반굴착임을 고려하여 탄소성보해석 및 유한요소 해석을 실시하고, 그 결과를 상호 비교한 결과, 굴착 시 전체적인 거동, 벽체의 변위나 부재력 등 각 항목별 발생 최대값에 대해서도 두 방법간에는 정량적 수치가 유사한 것으로 나타나 추후 설계 시 두 해석방법 모두 적용가능한 것으로 나타났다. 마지막으로, 동일 직경에서 가장 두꺼운 두께의 중공형보다는 가장 얇은 두께에 콘크리트로 속채움하는 방법, 그리고 변위와 부재력의 급격한 변화가 없는 깊이 즉, 정상성 검토를 통한 근입길이 결정 시 경제적인 설계가 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.27-38
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• 2009

본 연구에서는 조밀한 포화 사질토 지반과 느슨한 포화 사질토 지반에 근입된 모형말뚝을 대상으로 다양한 말뚝휨 강성과 입력 가속도 진폭, 그리고 입력 가속도 진동수 조건에서 1g 진동대 실험을 수행하였다. 그 결과로, 조밀한 포화 사질토 지반조건에 대해, 각 실험 p-y 곡선 상 최대 지반 반력이 나타나는 꼭지점들을 연결하여 등가정적해석에 적용할 수 있는 동적 p-y 중추곡선을 쌍곡선 함수로 나타내었으며, 중추곡선을 쌍곡선 함수로 나타내는데 필요한 초기 기울기($k_{ini}$)와 극한 저항력($p_u$)을 결정하기 위한 경험식을 마찰각과 구속압의 함수로 제안하였다. 제안한 동적 p-y 중추곡선의 적용성을 기존 문헌에 발표된 원심모형실험 결과와 비교하여 검증하였으며, 실제 설계에 적용되고 있는 기존의 p-y 곡선들과도 비교, 분석하였다. 또한 느슨한 포화 사질토 지반조건에서, 진동 중 발생하는 과잉간극수압에 따라 지반 저항이 감소하는 정도를 나타내는 동적 지반 저항 감소 계수($S_F$)를 제안하였다.

• 한국농공학회지
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• 제38권5호
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• pp.140-154
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• 1996

In this study, displacement, deformation, and stability according to change of cohesion and internal friction angle were investigated through elasto-plastic method, finite-element method, and in-site experiment when excavating soft ground using sheet pile. The results of the study were as follows : 1. The horizontal displacement was 5.5% of the excavation depth by the elasto-plastic method and 3.9% of the excavation depth by the on-site experiment at the final excavation depth(GL-8.Om) on the condition of double stair strut after excavating GL-6.Om. 2. Relationships between cohesion(c) and internal friction angle $({\varphi})$ when safety factor to the penetration depth was 1.2 is shown in the following equations : (a) c= -O.0086$({\varphi})$+ O.3(D=3m) and (b) c=-0.00933$({\varphi})$+0.14(D=4m). 3. The results of elasto-plastic method and the experiment show that possible excavation depth was GL-6.Om after setting single stair strut in a short period in terms of possibility of carrying out on the condition of experimental site on the contrary general reinforcement method, setting double stair strut after excavating GL-4.0m. 4. After setting the strut, distribution of the horizontal displacement had concentrated on the excavation base and possible local failure which the shear strain caused decreased by the strut reinforced. 5. After setting strut, displacement of sheet pile was decreased by half, the limit of stable excavation depth of ground was GL-8.Om, and the maximum horizontal displacement at the GL-8.Om was 1.6% of excavation depth by the elasto-plastic method, 0.7% of excavation depth by the finite-element method.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.611-618
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• 2005

In this research, the effect of rock mass weathering on the side shear resistance of drilled shaft socketed into weathered rock was investigated. For that, a database of 23 cast-in-place concrete piles with diameters varying from 400mm to 1,500mm were socketed into weathered igneous/meta-igneous rock at four different sites. The static axial load tests were performed to examine the resistant behavior of the piles, and a comprehensive field/laboratory testing program at the field test site was also performed to describe the in situ rock mass conditions quantitatively. No correlation was found between the compressive strengths of intact rock and the side shear resistance of weathered/soft rock. The ground investigation data regarding the rock mass conditions (e.g. $E_m,\;E_{ur},\;_{plm}$, RMR, RQD, j) was found to be highly correlated with the side shear resistance, showing the coefficients of correlation greater than 0.7 in most cases. Additionally, the applicability of existing methods for the side shear resistance of piles in rock was verified by comparison with the field test data. The existing empirical relations between the compressive strength of intact rock and the side shear resistance(Horvath (1982), Rowe & Armitage(1987) etc.) appeared to overestimated the side shear resistance of all piles tested in this research unless additional consideration on the effect of rock mass weathering or fracturing was applied. The existing methods which consider the effect of rock mass condition were modified and/or extended for weathered rock mass where mass factor j is lower than 0.1, and RQD is below 50%.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.57-64
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• 2005

Since the allowable bearing capacities of piles in weathered/fractured rock are mainly governed by settlement, the load-displacement behavior of the rock socketed pile should be well known. To predict pile head settlement at the design stage, the exact understanding of the load-transfer mechanisms is essential. Therefore, in this research, the load-transfer mechanisms of drilled shaft socketed into weathered rock was investigated. For that, 5 cast-in-place concrete piles with diameters of 1,000 mm were socketed into weathered gneiss. The static axial load tests and the load-transfer measurements were performed to examine the axial resistant behavior of the piles. A comprehensive field/laboratory testing program on weathered rock at the field test sites was also performed to describe the in situ rock mass conditions quantitatively. And then, the effect of rock mass condition on the load transfer mechanism was investigated. The side shear resistance of the pile in moderately weathered rock reached to yielding point at a few millimeter displacements, and after that, the rate of resistance increment dramatically decreased. However, that in the highly /completely weathered rock did not show the obvious yielding point, and gradually increased showing the hyperbolic pattern until with the relatively high displacement (>10 mm). The end bearing-displacement curves showed linear increase at least until with the base displacement of approximately 10 mm, regardless rock mass conditions.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.993-1000
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• 2009

In general, a drilled shaft embedded in weathered rock has a large load bearing capacity. Therefore, most of the load tests are performed only up to the load level that confirms the pile design load capacity, and stopped much before the failure load of the pile is attained. If a reliable failure load value can be extracted from the premature load test data, it will be possible to greatly improve economic efficiency as well as pile design quality. The main purpose of this study is to propose a standard for judging the reliability of the failure load of piles that is obtained from extrapolated load test data. To this aim, eleven static load test data of load-displacement curves were obtained from testing of piles to their failures from 3 different field sites. For each load-displacement curve, loading was assumed as 25%, 50%, 60%, 70%, 80%, and 90% of the actual pile bearing capacity. The limited known data were then extrapolated using the hyperbolic function, and the failure load was re-determined for each extrapolated data by the ASCE 20-96 method (1997). Statistical analysis was performed on the reliability of the re-evaluated failure loads. The results showed that if the ratio of the maximum-available displacement to the failure-load displacement exceeds 0.6, the extrapolated failure load may be regarded as reliable, having less than a conservative 20% error on average. The applicability of the proposed standard of judgment was also verified with static load test data of driven piles.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권9호
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• pp.53-67
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• 2022

마이크로파일은 소구경 현장타설말뚝으로, 시공방법이 간단하고 공사비용이 상대적으로 저렴하여 건축물을 비롯한 각종 구조물의 보수보강 및 증축 시 기초보강 등에 활용되고 있다. 시공이 용이하고 간단한 메커니즘의 구조체를 선단에 장착하여 지지력을 증대시키는 선단 확장형 마이크로파일이 개발되었으며, 이에 대한 수치해석, 내구성시험, 원심모형시험 등의 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는, 기존에 수행된 수치모델링을 고도화하여 연직하중 재하에 의해 연결강봉 근입 시 고정 지압구가 활착되는 거동 메커니즘을 확인하고, 원심모형실험과 동일한 조건에서의 수치해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한, Lab-scale 수치해석 결과를 바탕으로 고정 지압구의 형상 개선안을 도출하고, Field-scale 수치해석을 통해 일반 마이크로파일 대비 지지력 증대효과를 비교·검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권8호
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• pp.67-75
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• 2010

본 연구에서는 연약 점성토 지반에 근입된 모형말뚝을 대상으로 다양한 입력 가속도 크기 및 진동수 조건에서 1g 진동대 실험을 수행하였다. 실험 결과를 이용하여, 각각의 동적 p-y 곡선을 산정하였으며, 이 p-y 곡선 상에서 최대지반반력이 나타나는 꼭지점들을 연결하여 연약 점성토의 동적 p-y 중추곡선(Backbone curve)을 쌍곡선 함수로 나타내었다. 이 쌍곡선 함수를 정의하는데 필요한 초기 기울기와 극한 저항력은 Matlock의 p-y 곡선 공식을 이용하여 제안하였다. 새로 제안한 동적 p-y 중추곡선은 실제 내진설계에 사용되고 있는 정적 p-y 곡선과 다른 연구자들의 원심모형실험 결과 및 수치해석 결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.39-48
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• 2019

본 연구는 원심모형실험을 이용해 건조 사질토 지반에 근입된 모노파일의 수평 반복하중에 대한 거동을 연구하였다. 실험에 사용된 지반 시료는 상대밀도 80%에서 마찰각이 $38^{\circ}$인 건조 주문진 표준사를 사용했다. 실험 과정은 우선 반복하중의 크기를 결정하기 위해 정적 하중 실험을 수행하여 극한하중을 결정하였다. 이를 통해 도출된 극한 하중 값의 30%, 50%, 80%, 120%을 반복하중의 값으로 결정하였고, 반복횟수는 100회로 수행되었다. 이 결과를 통해 실험 반복하중 p-y 곡선을 산정하였고 도출된 하중 별 최대 지반반력점들을 이용하여 깊이 별 반복하중 p-y 중추곡선을 도출하였다. 이를 기존 p-y 곡선과 비교 결과, 동일 깊이에서 초기기울기가 API(1987) p-y 곡선보다 과소평가 되었으며, 극한지반반력은 과대평가되었다. 또한, 동적 p-y 곡선과 비교하였을 때, 동일 깊이에서의 반복하중 p-y 중추곡선의 초기기울기와 지반반력이 작게 평가되었다. 이는 말뚝이 받는 하중 조건에 따라 p-y 곡선을 다르게 적용해야 할 것으로 판단된다.