• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.440-447
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• 2020

최근 간척지를 활용한 대규모 수출 원예 단지에 대한 수요가 증대되고 있고, 대규모 시설원예 단지 조성을 위한 현안 중에 하나는 경량 온실용 기초 설계 기준을 확립하는 것이다. 이를 위해 연약지반 기초 보강 방법에 관한 사전 연구들을 검토하였다. 대상 공법으로는 스파이럴, 나무, 쇄석 다짐 말뚝(팽이) 및 PF 공법이며, 성능 검증을 위해 인발저항력, 지내력, 침하량 측정 등의 시험이 수행되었다. 인발저항력은 동일한 직경에서 근입 깊이가 증가할수록 저항력이 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 스파이럴과 나무 말뚝 기초의 성능을 비교하자면, 유사한 근입비와 마찰 면적을 갖는 기준에 대하여 스파이럴 말뚝의 인발저항력 0.8kN, 나무 말뚝은 인발저항력 1.1kN로 근소하게 나무 말뚝의 성능이 우수하다고 판단되었다. 추가적으로, 일정 근입비(L/D)의 범위에서의 직경 변화에 따른 인발저항력을 비교하였다. 근입비 10~12.1 범위에서는 직경 250mm구간, 근입비 14.6~16.7 범위에서의 직경 300mm구간에서 급격한 상승값을 보였으며, 근입비 범위에 따라 인발저항력 증가 폭이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 지반 지내력 검토를 위한 재하시험 결과의 경우, 상이한 보강 방법, 직경, 관입 깊이 등의 영향으로 단순 비교하는 것에 한계가 있지만, 나무 말뚝 105kN/㎡, 팽이 말뚝 826kN/㎡, PF방법 300kN/㎡ 수준의 최대 허용지지력을 보였다. 위 조건의 경우에, 팽이 말뚝, PF방법, 나무 말뚝 순으로 높은 지내력을 나타냈다. 간척지 기초 시공공법 타당성 검토를 위하여, 일부 국한된 시험 조건하에 인발저항력, 허용지지력, 침하량 측정 등 시험 평가 결과를 비교 검토하였다. 기초 보강 방법 별 일관성있는 경향을 파악하는데 한계가 있었지만, 풍속40m/s에서 온실에서 받는 인발력이 20kN수준이고(Yu 등, 2012), '97 한국형 유리온실 표준설계도에 명시된 온실의 기초 지내력 기준이 50kN/㎡인 점을 고려한다면 지내력 105kN/㎡ ~ 826kN/㎡ 범위의 기초보강 공법인 팽이, 나무말뚝 및 PF방법 모두 간척지 온실 기초에 적용하기 충분한 공법으로 간주 된다. 장기 침하량 모니터링 및 기초 보강 방법 별 수렴성과 재현성이 확보된 실증 데이터 보완을 통해, 온실 유형별 구조안정성과 경제성을 동시에 만족시킬 수 있는 기초 방식 선정과 설계 가이드라인 제시가 가능할 것이라고 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제25권B호
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• pp.63-71
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• 2005

This paper is an experimental result of investigating lateral soil movements at piled bridge abutments by using the centrifuge model facility. Three different centrifuge model experiments, changing the methods of ground improvement at bridge abutment on the soft clayey soil (no improvement, preconsolidation and plastic board drains (PBD), sand compaction pile (SCP) + PBD), were carried out to figure out which method is the most appropriate for resisting against the lateral soil movements. In the centrifuge modelling, construction process in field was reconstructed as close as possible. Displacements of abutment model, ground movement, vertical earth pressure, cone resistance after soil improvement and distribution of water content were monitored during and after centrifuge model tests. As results of centrifuge model experiments, preconsolidation method with PBD was found to be the most effective against the lateral soil movement by analyzing results about displacements of abutment model, ground movement and cone resistance. Increase of shear strength by preconsolidation method resulted in increasing the resistance against lateral soil movement effectively although SCP could mobilize the resistance against lateral soil movement. It was also found that installment with PBD beneath the backfill of bridge abutment induced effective drainage of excess pore water pressure during the consolidation by embanking at the back of the abutment and resulted in increasing the shear strength of clay soil foundation and eventually increasing the resistance of lateral soil movement against piles of bridge abutment.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.443-452
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• 2005

The compaction pile methods with low replacement area ratio used sand(SCP) or gravel(GCP) has been usually applied to improvement of soft clay deposits. In order to design accurately compaction pile method with low replacement area ratio, it is important to understand the mechanical interaction between sand piles and clays and its mechanism during consolidation process of the composition ground. In this paper, a series of numerical analyses on composition ground improved by SCP and GCP with low replacement area ratio were carried out, in order to investigate the mechanical interaction between sand piles and clays. The applicability of numerical analyses, in which and elasto-viscoplastic consolidation finite element method was applied, could be confirmed comparing with results of a series of model tests on consolidation behaviors of composition ground improved by SCP. And,through the results of the numerical analyses, each mechanical behaviors of compaction piles and clays in the composition ground during consolidation was elucidated, together with stress sharing mechanism between compaction piles and clays.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.17-23
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• 2004

굴양식장에서 폐기물로 처리되는 굴패각을 지반재료로 이용하기 위해서 굴패각-모래 혼합토의 강도 및 변형 특성에 대해 조사하였다. 타설된 모래다짐말뚝 재료의 강도는 표준관입시험(SPT)에 의해 현장에서 타설된 모래다짐말뚝 강도를 확인하는 것으로 되어있다. 그러나 모래는 표준관입시험에서 얻어진 N값과 내부마찰각의 관계에 대해 상당히 밝혀져 있으나, 굴패각-모래 혼합토에 대해서는 N값과 내부마찰각의 관계가 연구되어 있지 않다. 본 연구논문에서는 단위체적중량이 다양한 굴패각-모래 혼합토를 대형 모형토조에서 표준관입시험 및 대형 직접전단시험을 수행하여 N값, 단위체적중량, 내부마찰각의 상호 상관성을 제시하였다. 이러한 연구결과는 현장에서 표준관입시험을 통한 굴패각-모래 혼합토의 강도 평가가 가능하게 했으며 구속압축시험을 통하여 체적압축계수를 산정하고 혼합토의 예상침하량을 계산할 수 있게 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.179-187
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• 2003

모래다짐말뚝과 쇄석말뚝 등 연직방향의 보강재를 이용한 방법은 지반의 지지력을 증가, 침하를 감소 등을 기대할 수 있는 효과적인 연약지반 개량공법이다. 이번 연구에서는 지반거동 특성을 이해함에 있어 탄소성이론을 이용하여 복합지반의 등가특성치(E,$\mu,\phi,c$)를 얻을 수 있는 이론식을 제시하였으며, 이론식을 토대로 사례별 등가특성치들을 산정하였다. 또한 산정된 등가특성치를 지반 해석프로그램인 SAGE CRISP을 사용하여 2차원 해석을 수행하여 그 결과를 원지반 특성치로 수행한 해석결과와 비교 분석하였다. 연구결과 원지반 특성치를 대신하여 이론식을 통해 얻은 등가특성치를 이용하여도 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 결과적으로 탄소성이론을 근거로 한 이론식에서 얻은 등가특성치들이 예비설계 단계에서 유용하게 사용될 수 있음을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.71-79
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• 2012

해안지역의 연약지반을 개량하기 위한 지반개량공법으로 가장 많이 사용되었던 모래다짐말뚝공법이나 사석치환공법은 최근 거의 사용되지 않으며, 대신 시멘트로 연약점토를 강제 교반시켜 고형화시키는 DCM(Deep Cement Mixing)공법이 많이 사용되고 있다. DCM공법이 주로 적용되는 해안지역에는 점토 이외에 모래와 같은 사질토도 존재하므로 본 연구에서는 해수에 포함된 염분과 양생방법이 시멘트로 고결된 모래의 일축압축강도에 어떤 영향을 미치는 지 연구하였다. 다섯 종류의 시멘트비를 사용하여 다짐방법으로 공시체를 제작한 다음 3일 동안 양생시켜 일축압축시험을 실시하였다. 혼합수로 해수 또는 증류수를 사용한 다음 해상에서 이루어지는 DCM공법을 고려하여 공시체를 해수에 수침시켜 양생하였다. 또한 육상조건과 비교하기 위하여 증류수로 수중양생하거나 대기중 양생도 실시하였다. 혼합수로 해수를 사용한 다음 구속압이 없는 상태로 해수에서 수중양생할 경우 공시체에 여러 균열이 발생하여 고결력이 발현되지 않았다. 시멘트비와 양생방법이 동일한 경우, 혼합수와 양생수로 해수를 사용한 공시체의 일축압축강도는 해수를 사용하지 않은 공시체보다 최대 3.5배 정도 낮게 나타났다. 또한 공시체의 수중양생 시 사용한 양생수보다는 공시체 제작 시 사용한 혼합수에 염분이 포함될 경우 강도 저하에 더 큰 영향을 미쳤다. 시멘트비가 동일한 경우, 사용한 물에 관계없이 대기중 양생한 공시체의 강도가 수중양생한 공시체보다 평균 2배 정도 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.51-60
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• 2013

말뚝 시공 시 선단 부분에 쌓이는 슬라임은 현장타설말뚝의 선단지지력을 감소시켜 구조물의 안정성에 큰 영향을 미친다. 슬라임의 존재 유무는 주로 다짐추 혹은 철근을 낙하시켜 판정하고 있으며, 이와 같은 방법은 주관적인 판단결과로 신뢰성에 한계가 있다. 본 논문에서는 물리탐사기법 중 하나인 전기비저항 특성을 활용하여 슬라임층의 존재 여부와 두께를 과학적이고 객관적으로 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 슬라임층의 전기비저항 특성을 평가하기 위하여 기존에 개발된 온도보상형 전기비저항 프로브(TRP)를 활용하였으며, TRP의 형상은 원뿔형태로 직경은 표준콘 관입실험 장비와 동일하게 35.7mm이다. 현장타설말뚝 공법 중 P.R.D(Percusion Rotary Drill) 방법을 적용하고 있는 현장에서 실험을 수행하였으며 전기비저항의 결과를 이용하여 슬라임층의 두께를 평가하였다. 신뢰성 높은 분석을 도모하고자 현장 슬라임층을 이용하여 케이싱 효과, 시간경과 그리고 상대밀도에 따른 실내 실험도 추가적으로 수행하였다. 본 연구에서는 전기비저항을 이용하여 슬라임층 두께를 산정하는 방법이 합리적임을 보여주며, 추후 다양한 지층과 말뚝 시공 공법에 적용성이 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.51-56
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• 2000

조립토 piled raft 시스템은 상부 raft 기초 하부의 연약지반을 조립토 다짐말뚝으로 보강하여 침하를 감소시키고 또한 지지력 증대를 도모하는 효과적인 공법으로 사용되어 왔다. 본 연구에서는, 말뚝 사이의 상호작용 효과 및 말뚝과 raft의 상호작용 효과 등을 고려하고 또한 판이론(plate theory)을 토대로, raft와 기초지반 사이 접촉면에서 발생하는 지점별 불균등 침하량을 예측하기 위한 유한요소 해석기법을 제시하였다. 제시된 해석기법은 조립토 piled raft 시스템의 다양한 배치형태에 대해 지점별 침하량 예측이 가능하며, 제시된 기법의 적합성 확인을 위해 예측된 침하량을 기존 연구결과(김 등, 1999)와 비교 분석하였다. 이외에도 제시된 기법을 이용하여, 조립토 piled raft 시스템의 배치형태별 거동특성 분석이 이루어 졌으며, 또한 침하량 감소효과를 관련 설계변수와 연계하여 분석을 수행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.472-485
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• 2008

In this study, sand compaction pile method was adopted to improve the soft ground under the permanent dyke, namely west sea dyke of Incheon New Port. The row replacement ratio 30% was applied to consider the ground condition, environmental side and the construction cost of the site. The stability and displacement analysis was carried out by respectively SLOPE/W and PLAXIS 2D program. Based on this analysis, it is found that the safety factor and displacement is within an allowable criteria. The model experiment was carried out using the acryl soil box with $400(H){\times}1200(L){\times}250(W)mm$ to show the displacement of the dyke and behavior of soft ground. Based on this experiment results, it is found that the settlement does not occur from 1 and 2 loading phases and horizontal displacement of 0.0075% occurs from 2 phases. It is also found that the differential settlement occurs 0.05mm corresponding respectively 0.02% and 0.03% of the dyke height(15cm).

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권8호
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• pp.23-32
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• 2009

본 연구에서는 모래 다짐말뚝 공법의 설계 및 시공단계에서 침하거동 예측에 활용될 수 있는 합리적이고 간편한 해석기법을 제안하였으며, 모델 계수값들은 유전자 알고리즘에 근거한 최적화 과정을 통하여 구할 수 있다. 제안된 기법의 검증을 위하여 0(무치환), 20, 36 및 56%의 다양한 모래 치환율에 대한 SCP 복합지반의 침하거동에 관한 실내압밀실험이 수행되었다. 제안된 모델은 각 치환율에 대하여 간극비-대수응력 관계 및 시간-압축 관계에서 계측값과 매우 일치되는 경향성을 보였다.