• 한국지반공학회논문집
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• 제36권12호
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• pp.87-97
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• 2020

최근에는 블록식 방파제의 단점을 보완하고 경제적인 설계가 가능한 타이셀소파블록에 대한 관심이 증가하고 있다. 타이셀소파블록은 각 블록을 말뚝으로 결속한 구조체로 활동저항성이 매우 우수한 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 실내모형실험을 통해 말뚝의 관입으로 인한 타이셀소파블록의 수평저항력 증가를 명확하게 확인할 수 있었다. 그리고 말뚝의 수평저항력은 블록의 상재하중에 상관없이 거의 일정하게 나타났다. 말뚝이 분담하는 수평저항력은 블록과 블록사이의 마찰이 담당하는 수평저항력 증감에 따라 변화하였다. 말뚝을 두개 관입시킨 실험에서는 싱글말뚝을 사용한 경우 보다 전반적으로 수평저항력이 크게 나타났으나 말뚝의 저항 거동은 다르게 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.95-103
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• 2021

기존의 말뚝기초는 상부구조물을 지지하거나, 토압을 감소시키는 역할이었다면, 최근에는 상부구조물과 일체화되어 수평저항력을 높이는 사례들이 있다. 따라서, 본 연구는 여러 개의 말뚝으로 보강된 블록 형식의 방파제에 대해 실내모형실험을 수행하였고, 수평저항력을 평가하였다. 실험에서는 말뚝이 근입된 깊이를 변화시켜 말뚝의 수평저항력과 말뚝의 위치별 휨모멘트를 측정하였다. 그 결과 무리말뚝의 근입깊이가 깊어짐에 따라 수평저항력이 커짐을 알 수 있었다. 특히 사석층까지 무리말뚝이 관입된 경우가 블록내에 관입된 경우보다 수평저항력이 1.52배 크게 나타났다. 휨모멘트의 경우 후열말뚝이 전열말뚝보다 크게, 바깥쪽 말뚝이 안쪽 말뚝보다 크게 나타났다. 지반내에서 최대 휨모멘트의 발생 위치는 사석층과 원지반의 경계면에서 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.97-103
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• 2023

최근 말뚝기초의 수평저항력에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 말뚝기초의 수평저항력에 대한 실험연구들의 경우 변위제어법 또는 하중제어법을 사용하고 있다. 하지만 변위제어법의 경우 말뚝에 가해지는 하중의 속도에 따라 말뚝의 수평저항력이 달라진다. 따라서 본 연구에서는 모형실험을 통해 수평재하속도에 따른 말뚝기초의 수평저항력 변화를 파악하고자 한다. 실험결과 말뚝두부에 가해지낸 수평재하속도가 빠를수록 말뚝의 수평저항력이 감소하는 경향을 보였다. 이를 확인하기 위해 재하속도에 따른 지반과 말뚝의 측면변경 모형실험을 추가적으로 진행하였으며, 그 결과 재하속도가 빠를수록 말뚝의 회전절점의 깊이가 감소하였다. 역해석을 통해 수평재하 속도에 따른 회전절점의 깊이 변화를 파악하였다. 수평재하속도에 따른 말뚝기초의 수평저항력과 회전절점의 깊이 변화를 통해, 말뚝의 수평재하시험시 재하속도는 1.5mm/min 이내로 시험하는 것을 제안하였다.

• 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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• 제21권2호
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• pp.47-55
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• 2005

본 연구에서는 점토지반에서 수평력을 받는 군말뚝과 단말뚝의 수평저항력을 파악하기 위하여 유한요소 해석프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수치해석을 행하였다. 수치해석은 말뚝직경(1.0, 0.5m), 말뚝길이(7, 10m) 그리고 두부조건(두부자유와 말뚝캡을 적용한 두부구속조건)을 변수로 하여 실시하였다. 수평력 작용시 선말뚝(leading pile)의 캡에 의한 영향과,군말뚝내의 각각의 말뚝에 대한수평저항력의 크기와 분포를 평가하기 위하여 1$\times$3 군말뚝을 사용하였다. 점토지반은 Cam-clay 모델을 사용하였고, 말뚝은 원형의 콘크러트로 탄성모델을 사용하여 3차원 해석을 수행하였다. 해석결과 말뚝캡의 크기는 단말뚝의 수평저항력에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 군말뚝내의 선말뚝은 군말뚝의 효과에 의해 수평저항력이 증가하면서 Brown이 제안한p-multiplier 값이 1보다 크게 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권11호
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• pp.39-46
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• 2010

본 연구에서는 Strain Wedge 해석모델을 이용하여 수평하중이 작용하는 단독말뚝의 수평저항력 산출식을 제시하였고, 이를 모형실험, 현장 실험의 결과와 기존의 문헌에서 제시된 수평저항력 산정식과 비교 분석하였다. 그 결과 모형 실험의 시험 결과보다 조금 작게 나타났고, 현장 재하실험 결과와는 말뚝 두부의 변위가 작을 경우 상당히 잘 일치하고 있으나, 말뚝 두부의 변위가 증가할 수록 결과 값의 차가 조금씩 발생하였다. 그리고 기존의 산출식과 비교 검토한 결과 유한차분법과 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권12호
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• pp.15-22
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• 2016

본 연구에서는 Strain wedge 해석모델을 이용하여 수평하중이 작용하는 단말뚝의 극한수평저항력 산정식을 제안하였다. 저항특성은 쐐기 후면부의 수평저항토압, 쐐기 측면부의 전단저항, 그리고 말뚝과 지반의 마찰저항으로 구분하였고, 이들의 합으로써 극한수평저항력을 산정하였다. 제안된 식을 기존의 쐐기 이론과 현장실험, 유한차분법과비교 분석하였다. 그 결과 제안식의 값이 기존의 쐐기 이론과 1.03%, 현장실험과는 0.40~3.32%, 유한차분법과는 6.02%의 차이를 보였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.105-112
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• 2021

항만구조물의 경우 정적인 하중 뿐만 아니라 파압과 같이 반복적인 하중을 받는 구조물임에 따라 반복적인 하중을 받는 구조물의 특성을 파악하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구는 반복 수평하중에 의한 말뚝으로 보강된 블록식 방파제의 거동특성을 실내모형실험을 통해 구하였다. 말뚝의 근입 깊이가 깊어질수록 수평저항력이 증가하는 경향이 나타났으며, 하중이 반복될수록 수평저항력의 기울기는 점차 완만하게 나타났다. 휨모멘트는 후열말뚝이 전열말뚝보다 크게 나타났다. 지반내에서의 말뚝의 휨모멘트는 Broms(1964)의 사질토지반에서 말뚝두부 자유일 때와 유사하게 나타났다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.100-108
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• 2022

본 연구는 말뚝이 결합된 블록식방파제에 대하여 수평하중 재하에 따른 블록과 말뚝의 거동을 파악하기 위하여 FEM 3차원 수치해석을 실시하였다. 지반구성모델은 Mohr-Coulomb 모델을 향상시킨 Modified Mohr Coulomb 모델을 적용하였다. 말뚝이 블록에만 관입된 경우, 사석층(H = 4.29 cm)까지 근입된 경우, 원지반속에 근입된 2H, 3H, 4H의 경우에 검토하였다. 실내모형실험 결과와 수치해석를 비교한 결과, 수평저항력-변위가 서로 유사한 거동을 보이는 것으로 나타났다. 말뚝의 근입깊이가 1H~ 2H까지는 말뚝이 회전거동을 보이고, 3H~4H의 경우에는 휨거동 양상을 보이는 것으로 해석되었다. 말뚝의 근입깊이가 3H 이상인 경우에는 말뚝이 휨거동을 보이므로 말뚝이 블록식방파제의 수평저항력에 크게 기여한다고 볼 수 있다. 본 연구 결과는 실제 크기 구조물 설계를 위한 다양한 수치해석 시 자료로 활용이 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권8호
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• pp.31-41
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• 2012

연약지반에 건설되는 송전철탑 말뚝기초는 부등침하로 인한 철탑구조체의 손상을 유발 할 수 있다. 이에 따라 일본과 미국에서는 철탑을 지지하는 각 기초부를 연결보로 연결한 연결형기초의 사용을 추천하고 있다(TEPCO 1988, IEEE 2001). 연결형 말뚝기초의 저항력증가계수는 연결체의 영향으로 인하여 증가되는 연결형 말뚝기초의 저항력의 증가량을 나타낸다. 본 연구에서는 점토지반에 근입된 송전철탑 연결형말뚝 기초의 모형수평재하시험을 수행하여 연결형 말뚝기초의 저항력증가계수를 도출하였다. 본 시험은 실트질 점토지반에서 수행되었으며, 수평하중의 재하높이와 재하각도, 말뚝기초를 연결하는 연결체의 강성을 변화시켜 다양한 조건상에서의 저항력 증가계수를 도출하였다. 본 연구에서 도출된 저항력 증가계수는 송전철탑의 하중작용높이와 기초를 연결하는 연결체의 강성에 대한 함수로 나타났으며, 도출된 증가계수를 통하여 연결형 말뚝기초의 저항력을 산정한 결과 측정결과와 비교적 일치하는 것으로 나타났다.