• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.75-84
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• 2004

연약지반 개량공법의 하나인 쇄석기둥은 일반 연직배수공법에 주로 사용되는 모래재료 대신에 쇄석재료를 사용하며 배수 및 침하량 감소, 지지력 증대의 복합 효과에 의해 지반을 개량한다. 최근 들어 대규모 토목공사에 사용되는 건설재료로서 막대한 양이 소요되는 모래는 현재 수요는 급증하고 구득은 갈수록 어려워져 재료는 고갈상태에 이르고 있는 실정으로서 쇄석기둥공법의 적용이 더욱 늘어나고 있는 추세이다. 특히, 최근 들어 쇄석기둥의 지지력 보강효과를 이용하는 경향이 증가함에 따라 지지력 보강 예측이 중요한 관심사항으로 대두되었으나 아직까지 주변지반과 쇄석기둥 구조체의 상호 거동을 합리적으로 반영한 산정식이 제시되어있지 못한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 연약지반상에 조성된 쇄석기둥에 의한 개량효과중 지지력 증대효과를 규명하기 위해 쇄석기둥의 지지력 거동을 수치해석적으로 시뮬레이션하였다. 이렇게 함으로써 쇄석기둥이 설치되는 원지반의 물성과 쇄석기둥의 물성을 반영하면서 하중-침하거동을 파악하고자 하였다. 수치해석 시뮬레이션에 의한 지지력 거동을 원지반조건, 쇄석기둥 조건별로 분석하여 쇄석기둥의 지지력 거동식을 제안하고 제안된 지지력 예측방법과 거동을 계측한 실측치와의 검증을 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권10호
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• pp.65-72
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• 2007

본 연구에서는 효율의 관점에서 흙 자체의 전단강도 및 흙/토목섬유 상호간의 접촉면 마찰특성을 조사하기 위하여 대형직접전단시험을 수행하였다. 모래와 쇄석, 3종류의 지오텍스타일(즉, 2종류의 부직포와 1종류의 직포)을 시험에 사용하였다. 접촉면에서의 전단강도를 산정하는데 고려한 접촉면은 모래/모래, 쇄석/쇄석, 모래/직포, 쇄석/직포, 쇄석/부직포-A 그리고 쇄석/부직포-B 등이다. 연구결과, 모래/직포의 접촉면에서는 모래자체의 전단강도(즉, 모래/모래 접촉면)와 비교하여 84%의 효율을 얻었다. 쇄석/부직포-A, 쇄석/부직포-B, 쇄석/직포의 접촉면에서는 쇄석자체의 전단강도(즉, 쇄석/쇄석 접촉면)와 비교하여 각각 74%, 83%, 72%의 효율을 얻었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.33-38
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• 2006

쇄석의 전단강도와 쇄석과 부직포사이의 접촉면 전단강도를 산정하기 위해서 본 연구에서는 대형직접전단시험기를 사용하였다. 두 개의 서로 다른 쇄석의 단위중량을 한 종류의 직포와 두 종류의 부직포인 총 3가지 형태의 토목섬유에 고려하였다. 본 연구에서는 총 15번의 시험을 수행하였다. 그 결과는 쇄석의 단위중량이 각각 $1.4t/m^3$과 $1.5t/m^3$일 때 $47^{\circ}$와 $57^{\circ}$의 내부마찰각을 나타내었다. 부직포와 쇄석의 접촉면 마찰각은 쇄석의 내부마찰각에 비하여 A타입에서 $39^{\circ}$로 83%의 효율을 보였으며 B타입은 $42^{\circ}$로 89%의 효율을 나타내었다. 이와 비슷하게 직포와 쇄석의 접촉면 마찰각은 $39^{\circ}$로 83%의 효율을 나타내어 비교적 거칠기가 작은 A타입 부직포와 거의 동일한 결과를 보였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.15-23
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• 2006

모래다짐말뚝 및 쇄석말뚝 공법의 경우, 연약지반의 보강, 극한지지력의 증대 및 기초지반의 압밀을 가속화시키기 위한 목적으로 지난 수십 년간 폭넓게 적용되고 있다. 쇄석말뚝공법은 비교적 강성이 크고 압축성이 작은 쇄석 등을 이용하여 다짐말뚝을 형성, 연약지반을 개량하는 공법이지만 횡방향 구속압력이 충분하게 발휘되지 않는 지반에서는 팽창파괴(bulging failure)에 대한 저항이 없어 적용이 불가능하게 된다. 따라서 본 연구에서는 쇄석말뚝의 활용도를 높이기 위해 팽창파괴 및 전단파괴 등을 방지하여 침하량을 상당부분 억제시킬 수 있는 고강도 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법을 개발하였다. 본 공법 개발을 위해 삼축압축시험을 통하여 치환율 및 구속압력에 따른 일반적인 쇄석말뚝의 거동특성을 우선 살펴보았다. 아울러 유한요소 해석을 통한 3차원 수치해석을 시행하여 지오그리드의 종류 및 지오그리드 보강심도변화에 따른 지오그리드 보강 쇄석말뚝공법의 거동특성 및 침하저감효과를 평가함으로써 지오그리드 보강 쇄석말뚝의 적용성을 평가해 보았다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.139-145
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• 2010

S-파 크로스홀 검측을 이용하여 쇄석말뚝의 건전도를 평가하였다. 이 평가 기법은 현장타설말뚝의 크로스홀 초음파 검측(CSL)과 개념적으로 유사하다. 이 기법의 주요한 차이점은 CSL에서는 P-파를 사용하나 이 기법에서는 S-파를 이용한다는 사실이다. 그 이유는 S-파만이 물보다 느린 매질의 강성을 감지할 수 있는 유일한 탄성파이기 때문이다. 양방향 S-파를 생성할 수 있는 전기-기계식 발진자를 사용하여 검측을 수행하였다. 이 쇄석말뚝의 형상을 말뚝을 통과하는 S-파 도달시간, 쇄석과 주변지반의 S-파속도 주상도를 이용하여 재생하였다. 쇄석의 S-파속도 주상도는 쇄석의 내부마찰각 및 정지토압계수로 산출하는 것이 타당한 것으로 확인되었다. 쇄석말뚝의 직경 산정은 이 내부마찰각과 토압계수에 크게 영향을 받지 않는다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권5호
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• pp.167-176
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• 1998

골재의수요는 매년 크게 증가하고 있으나 천연골재는 점차 고갈되어 가고 있다. 따라서 기존석산들에서 발생되는 폐석자원을 쇄석골재로 활용하면 일거양득의 효과가 있다. 본 연구는 국내에서 가장 대규모 석산단지인 포천 및 익산지역 기존석산에서 발생되는 석산폐석에 대한 물리적, 화학적 및 광물학적 시험.분석을 실시하여, 쇄석골재로서 석산폐석의 특성규명과 활용가능성을 평가하였다. 연구결과, 포천과 익산지역에서 발생되는 석산폐석을 쇄석골재로 활용할 수 있을 것으로 판단되었으며, 폐석자원을 쇄석골재로 활용함으로써 골재의 수요에 보충하고, 산림 및 자연경관의 훼손과 환경오염을 야기할 수 있는 석산골재 신규개발의 억제에도 효과가 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.71-80
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• 2001

쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템은 지지력이 여러 인자에 의해 영향을 받게 되어 기초지반과 말뚝체의 상호작용을 정량적으로 평가하기에 어려움이 있다. 복합지반의 지지력은 말뚝-흙 경계면의 측방응력에 의해 발생되므로 쇄석말뚝의 거동을 규명하기 위해서는 경계면에서 발생하는 수평저항력에 영향을 미치는 인자들에 대한 평가가 필요하다. 또한, 말뚝간격과 근입비, 파괴각 등 기하학적 요인들도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 논문에서는 쇄석말뚝-매트로 구성된 기초시스템의 선단지지 단일말뚝과 군말뚝에 대한 실내모형실험을 통하여 쇄석말뚝의 한계깊이를 측정하고 파괴각에 영향을 미치는 인자들을 평가하였다. 또한, 실내실험결과를 이론식과 비교하였으며 유한요소해석을 통해 파괴거동을 평가하여 실내모형실험의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.109-120
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• 2013

본 논문에서는 반복하중 작용시 연약지반에 설치된 토목섬유 감쌈 쇄석말뚝의 비배수거동특성을 다루었다. 모형실험을 통해 점성토 지반에 적용된 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝의 침하량, 과잉간극수압, 응력분담비 그리고 지오그리드 변형률의 변화특성을 기존의 쇄석말뚝과 비교하여 분석하였다. 실험결과를 통하여 연약지반에 설치된 GESC는 단기하중 재하시 쇄석기둥의 변형을 토목섬유의 인장력으로 구속 시켜 변형저항력의 증가와 침하저감 효과가 있음을 알 수 있으며 지오그리드의 최대 변형률은 1.2D와 1.5D에서 발생하는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 반복하중 재하시 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝에서의 지오그리드 감쌈 효과와 치환율이 쇄석말뚝에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.19-25
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• 2007

쇄석말뚝은 느슨한 사질토지반이나 점토지반에 치환법에 의해 다져진 자갈이나 쇄석을 연약한 지반에 삽입하여 개량하는 공법이다. 쇄석말뚝 공법은 흙과 말뚝 접촉면에서 압밀거동이 다양한 인자에 의해 영향을 받게 되어 정량적인 해석에 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 재하시험을 통해 선단지지 군말뚝의 거동에 대한 다양한 인자의 영향을 조사하였다. 궁극적으로 연약지반의 개량 특성과 설계인자의 영향력을 PR값을 사용하여 평가하였다. 실험결과와 계산된 PR 값으로부터 쇄석말뚝의 침하거동이 근입비나 매트의 설치여부 보다는 말뚝의 직경이나 복합지반의 치환율에 의해 영향을 받고 있음을 알 수 있다.