• 한국지반공학회논문집
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• 제38권7호
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• pp.25-37
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• 2022

본 논문에서는 연약지반개량을 위해 활용되고 있는 모래다짐말뚝 공법의 개선을 위해 개발된 입도조정골재 다짐말뚝의 구근 형성 및 품질을 평가하고자 다짐말뚝 시공을 모사하는 축소모형실험 시스템을 개발하고 일련의 실험을 수행하였다. 현재 모래다짐말뚝 공법의 경우 모래의 공급 부족으로 인해 경제성이 하락하였고, 쇄석다짐말뚝 공법은 해상 초연약점토지반에 시공 시 구근의 팽창 파괴로 인한 불균일한 구근과 퍼짐 현상 발생으로 해상 연약지반 적용에 한계가 있어왔다. 구근의 균일한 형성은 다짐말뚝의 지지력에 큰 영향을 미치나, 현재까지 구근 형성에 대한 연구사례는 전무하다. 따라서, 본 연구에서는 다짐말뚝 구근이 시공되는 절차를 모사하여 구근 형성 메커니즘을 규명하고, 기존 다짐말뚝 공법을 개선하는 입도조정골재의 품질 평가를 목표로 하였다. 본 연구에서는 다짐말뚝 재료와 지반 강도를 매개변수로 하여 4차례 실험을 수행하였다. 다짐말뚝 재료는 입도조정골재와 모래를 비교·분석하였다. 실험결과, 입도조정골재 다짐말뚝의 구근은 모래다짐말뚝과 유사한 품질로 나타났으며, 입도조정골재 다짐말뚝의 지지력이 모래다짐말뚝 보다 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권8호
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• pp.33-38
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• 2011

현재 국내에서는 항만공사 등에서 안전측으로 70% 이상의 고치환율의 모래다짐말뚝(SCP)공법으로 설계 및 시공이 이루어지고 있는 실정이다. 그러나, 모래자원의 부족현상으로 인한 모래자원의 경제성을 극복하기 위하여 저치환율 모래다짐말뚝공법으로 대체가 요구되고 있는 실정이다. 모래다짐말뚝공법은 연약한 점성토 지반이나 사질토 지반을 개량하기 위하여 사용되고 있다. 점성토 지반의 SCP 설계 시에 가장 중요한 과제의 하나는 치환율에 따른 모래와 점토의 응력분담비를 결정하는 것이다. 본 연구에서는 모래다짐말뚝과 점성토로 이루어진 복합지반에서 치환율에 따라 응력분담비, 침하량을 파악하기 위하여 유한요소해석 프로그램을 사용하여 2차원 수치해석을 실시하였다. 해석결과, 치환율이 30%일때 응력분담비가 가장 크게 나타났고 침하량에 따른 응력분담비는 치환율이 높을수록 낮은 응력분담비를 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.53-58
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• 2012

일반적으로 연약지반인 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반을 개량하기 위하여 모래다짐말뚝(SCP)공법 또는 쇄석다짐말뚝(GCP)공법이 쓰여지고 있다. 하지만 모래다짐공법은 모래의 수급부족과 모래채취로 인한 환경파괴와 같은 문제점이 있으며, 쇄석다짐공법은 쇄석다짐재료의 클로깅으로 인하여 배수재의 투수계수가 저하되는 문제점이 있다. 최근, 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 모래의 대체 재료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 저회혼합다짐말뚝에 대한 기초적 연구로써 조립재료 및 치환율에 따른 조립재료 혼합다짐말뚝의 거동특성을 수치해석적으로 규명하였다. 특히, 말뚝중심부로부터 거리에 따른 침하저감비(SRR)를 산정하였다. 연구 결과는 다음과 같았다. 조립재료에 따른 혼합다짐말뚝의 침하저감비 변화값은 유사한 형태를 보였으며 치환율에 따라 복합지반의 강성이 증대하여 침하저감비는 감소하는 형태를 보였다. 특히, 치환율 20~40%의 범위에서는 일반적으로 침하저감비의 증가가 큰 것으로 나타났고, 치환율 40% 이상에서는 증가치가 서서히 감소하는것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 연약지반과 유사한 지반에 혼합다짐말뚝 적용 시 경제성을 고려하였을 때, 30~40%의 치환율이 적절할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.4012-4017
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• 2010

이 연구에서는 팩 말뚝과 모래다짐말뚝의 전단강도 특성을 비교하기 위해 모래-팩-점토 복합토 및 모래-점토 복합토를 인위적으로 치환율($a_s$) 10%, 20%로 재성형하여 구속압력을 변화시켜가며 삼축압축시험(CU Test)을 실시하였다. 시험결과 모래-점토 복합토에 비해 모래-팩-점토 복합토의 강도가 치환율 10% 및 20% 모두에서 훨씬 크게 측정되어 모래다짐말뚝보다 팩말뚝이 큰 지지력을 갖는다는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권7호
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• pp.57-63
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• 2010

국토의 70%를 산이 차지하고 있는 우리나라의 여건으로 볼 때 효율적이고 경제적인 연약지반 개량의 필요성이 점차 높아지고 있다. 해양개발을 위한 연약지반개량 공법에는 모래다짐말뚝공법, 치환공법, 프리로딩공법, 대기압공법, 지하수위 저하공법, 팩드레인공법, 생석회말뚝공법 등이 있는 데, 그 중 모래다짐말뚝공법은 모래의 수급이 어려워져 수입하는 등의 경제적인 문제점과 모래채취로 인한 자연 훼손의 문제점을 야기하므로 이에 대한 대책공법이 시급한 실정이다. 최근, 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 대체 재료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있으나 연약지반 개량 재료로 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 10~80%의 치환율로 복합지반을 조성하여 대형직접전단시험, 전단시험, 표준압밀시험을 실시한 후 저회다짐말뚝의 전단특성과 압밀특성을 규명하였다. 연구결과 저회다짐말뚝의 치환율이 증가에 따라 전단강도 정수는 증대하고, 침하저감 계수 및 $t_{90}$은 감소하는 경향이 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.65-77
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• 2002

여러 가지 현장 시험과 실내 시험 결과 진동쇄석말뚝공법은 기존의 모래말뚝공법에 비해 지지력증대, 지반보강, 사면보강, 액상화 방지억제 그리고 배수촉진 등의 효과를 극대화할 수 있는 공법으로 알려져 있으나, 설계실무에서는 경험적인 방법이나 공식에만 의존하여 설계가 이루어지고 있는 상태이다. 또한, 이 공법은 경제성을 갖춘 대체재료(즉, 쇄석)의 활용이 가능한 공법으로 해안 구조물의 시공에 적극적으로 활용가능한 공법이다. 본 연구에서는 쇄석말뚝에 대한 현 단계에서의 기술적 수준과 향후 연구방향 및 연구의 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1993년도 준설.매립 연약지반의 해석 및 처리기술
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• pp.2-18
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• 1993

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.15-21
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• 2000

액상화되기 쉬운 모래지반 위에 축조된 제방의 지진시 거동을 조사하고 액상화 경감을 위한 대책공법의 효과를 비교하기 위하여 12가지 경우에 대해 진돈대 시험을 수행하였다. 본 시험에는 널말뚝, 자갈배수재, 모래다짐 말뚝과 강관말뚝 등의 대책공법이 적용되었다. 진동대 시험에 사용된 투명토조의 길이는 194cm이고 폭은 44cm 그리고 높이는 60cm이다. 기초지반은 포화된 모래이며 수중침강법을 적용하여 상대밀도 약 30%로 조성되었다. 이 포화된 느슨한 모래지만 위에 15cm 높이의 제방이 경사 1:1.5로 축조되었다. 진동대 시험시 제방과 기초지반의 거동을 측정하기 위해서 간극수압계 12개, 가속도계 4개 및 LVDT 2개가 시험모델에 설치되었다. 진동대의 크기는 2m$\times$2m이며, 진동시의 입력가속도는 0.1g에서 시작하여 최고 0.4g까지 증가시켰다. 본 모델에 적용된 공법 모두가 일반적인 진동법위에서 액상화 발생을 억제시키는데 유용한 것으로 증명이 되었으며, 그 중에서 모래다짐말뚝이 액상화로 인한 피해를 감소시키는데 가장 효과적인 것으로 나타났다. 또한 각각의 대책공법에 대한 최적 배치안의 본 연구에서 제시되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.5-11
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• 2007

국내에서는 조립토를 이용한 연약지반 처리공법 중 모래다짐말뚝공법이 많이 활용되고 있으나, 모래자원의 고갈과 단가상승으로 인해 적용이 제한되고 있어 대체공법이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 육상부 현장에 시험시공된 단일쇄석다짐말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였다. 시험시 말뚝의 직경을 700mm로 고정하구 재하판의 면적을 변화시켰으며, 치환율 20, 30, 40%에 대하여 정재하시험을 실시하였다. 그 결과를 토대로 하여 단일쇄석다짐말뚝의 지지력 증가효과를 평가하였다. 치환율이 증가할수록 침하량이 작아지는 경향을 보였다. 또한, 치환율이 고려된 단일쇄석다짐말뚝의 항복지지력 공식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.253-261
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• 2003

샌드드레인공법(SD공법)이나 고치환율의 샌드콤팩션파일공법(SCP공법)과 비교하여 저치환율SCP공법에 의해 개량된 복합지반의 역학거동은 모래말뚝과 점토지반 양방의 역학적 상호작용의 영향을 보다 현저하게 받는다. 따라서 본 공법의 적용에 있어서 침하저감효과나 모래말뚝 사이의 점토의 강도증가 등을 정확히 평가하기 위해서는 복합지반 내부에서의 모래말뚝과 점토와의 역학적 상호작용을 해명하여야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 저치환율의 모래말뚝이 타설된 복합지반에 대한 일련의 모형실험을 통하여 압밀중에 발생되는 모래말뚝과 점토 각각의 역학거동과 복합지반 내부에 대한 응력분담거동에 대하여 고찰하였다.