• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.15-24
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• 2012

수평하중을 받는 말뚝의 해석에서 수평지반반력계수($k_h$)의 결정이 중요하나 시간과 비용 등의 문제로 기존의 제안식을 이용하여 수평지반반력계수를 산정하고 있어 말뚝기초의 거동을 상이하게 평가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 수평재하시험결과를 이용한 Chang 방법 및 수치해석 역해석 방법으로 수평지반반력계수를 산정하여 기존 제안식과의 상관성을 비교 분석하여 적정성 및 신뢰성을 규명하였다. 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수 분석결과는 Chang 방법으로 산정된 값이 역해석에 의한 방법에 비해 과소평가 되었다. 그리고 도로교 표준시방서 방법으로 산정 시 지반의 변형계수는 Eo${\fallingdotseq}$1,400~1,600N 적용하는 경우 수평재하시험에 의한 수평지반반력계수와 유사한 범위를 가지는 것으로 확인되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.15-24
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• 2006

본 연구에서는 수평재하시험과 공내수평재하시험 결과를 이용하여 지반반력계수를 각각 분석하였다. 또한 이들 값과 수평재하시험 실시 위치에서의 N치를 이용하여 도로교표준시방서, 일본토목학회, Hukuoka식, 일본도로협회 제안식으로 산정한 수평방향 지반반력계수를 비교 및 분석하여 제안식별 적용성을 평가하고자 하였다. 수평방향 지반반력계수 산정시 지반의 변형계수가 큰 영향을 미치는 것으로 볼 때 합리적인 지반의 변형계수 산정이 매우 중요하며, 제안식별 변형계수 적용에 대해 재하시험 결과를 이용하여 검토하였다. 특히 공내수평재하시험 결과를 이용하여 지반반력계수를 산정하는 방법은 수평변위를 고려할 수 없는 등의 문제점이 있는 것으로 나타나 사질토 지반의 수평방향 지반반력계수 산정시 말뚝의 직경과 수평변위를 고려할 수 있는 식을 제안하였으며, 아울러 N치를 이용한 지반의 변형계수를 고려하는 제안식에 대해서는 수평재하시험과 비교하여 지반의 변형계수 추정식을 제안하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.5-15
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• 2016

흙막이 현장에서 안정성 및 경제적 시공이 이루어지기 위해서는 굴착단계별 토질특성을 반영한 정량적인 정수들이 실제 현장과 일치되어야 한다. 그중 흙막이 설계 시 가장 중요한 매개 변수인 변형계수 및 수평지반반력계수는 현장여건에 따라 표준관입시험의 N값으로 산출하는 것이 일반화되어 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 일반화된 흙막이 설계법의 모순을 극복하고, 실제 현장에 부합하는 수평지반반력계수 산정을 위하여 표준관입시험, 평판재하시험 및 공내재하시험을 실시하고 상호관계성을 비교 분석하였다. 또한, 현장의 실제 계측데이터를 통한 유한요소해석법과 탄소성해석법의 역해석을 통하여 수평지반반력계수와 굴착에 따른 저감계수를 추정하였으며, 궁극적으로 중 소형 및 일반현장에서도 흙막이 벽체 설계 시 합리적인 설계적용을 위한 정수의 오류를 줄이고자 한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.1-11
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• 2020

대구경 현장타설말뚝의 수평지지 특성은 말뚝의 강성, 인접지반의 수평지반반력에 따라 크게 좌우된다. 특히 말뚝설계 시 많이 활용되는 경험적인 수평지반반력계수는 그 결과의 값에 따라서 지지력의 차이가 크므로 수평지지력을 평가하는 데 매우 중요한 요소임에도 불구하고 대구경 현장타설말뚝에 대한 지반반력계수의 평가가 미흡한 실정이다. 또한, 말뚝의 취약부인 수평하중에 대한 영향범위와 최대 모멘트의 발생위치는 서로 상관관계가 있을 수 있고, 수평하중에 대한 말뚝의 보강영역을 판단하는데 주요 고려사항임에도 기존 연구에서는 이 관계에 대해 평가되지 않았다. 이에 본 연구는 대구경 현장타설말뚝의 수평지반반력계수를 평가하고, 말뚝의 영향범위(1/β)와 최대 모멘트의 발생위치(z_m)의 관계를 조사하고자 대구경 현장타설말뚝에 대한 현장시험과 비선형 해석을 수행하였다. 연구결과, 대구경 현장타설말뚝의 수평지지력은 경험식을 통한 산정결과에 따라 최대 190%정도 차이를 보였다. 또한, 말뚝의 수평거동에 대한 영향범위와 최대 모멘트의 발생위치의 관계는 지반조건에 따라 선형적 관계인 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.7-20
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• 2020

본 연구에서는 말뚝기초를 대상으로 지반조건을 고려한 동적 수평지반반력계수를 제안하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 3차원 유한차분 프로그램을 사용하여, 다양한 지반의 전단파 속도에 따라 동적수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과로부터 동적 p-y 곡선을 도출하여 동적 수평지반반력계수를 계산하는 데 필요한 보정계수(α)를 산정하였다. 분석결과, 본 연구에서 산정된 보정계수(α)는 기존 도로교 설계기준(2015)에 제시된 획일적인 값(α=2)이 아니라 지반의 전단파 속도와 구속압에 매우 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었으며 이를 고려한 함수식으로 제안하였다. 제안된 α의 적용성 분석을 위해 서로 다른 해석 기법(등가정적해석방법과 동적해석방법)에서의 적용성을 비교하였다. 그 결과, 제안된 보정계수(α)를 사용하는 방법은 기존 동적 수평지반반력계수를 사용하는 방법에 비해 지반-말뚝 시스템의 수평거동 특성을 비교적 적절하게 예측함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제21권9호
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• pp.34-41
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• 2005

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1C호
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• pp.41-51
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• 2008

본 논문은 말뚝 및 기초지반의 강성이 수평재하말뚝의 거동에 미치는 영향을 알아보고자 주문진 표준사와 김해점토를 기초지반으로 수평재하말뚝에 대한 실내실험을 실시하였다. 또한 실험 결과를 바탕으로 영향계수를 정량화 할 수 있는 경험식을 산정하였다. 말뚝과 지반의 강성을 고려하기 위하여 길이가 다른 3개의 알루미늄 모형말뚝을 제작하였으며 이를 사질토와 점성토 지반에 설치한 후 기초지반의 상대밀도(사질토 지반) 및 비배수전단강도(점성토 지반)를 변화시켜가며 수평재하 실내실험을 수행하였다. 실험을 통하여 산정된 p-y 곡선의 초기기울기는 사질토와 점성토 지반 모두에서 깊이와 말뚝-지반의 강성에 비례하였으나 점성토 지반의 경우 사질토 지반에 비하여 깊이에 따른 초기기울기의 증가율이 작은 경향을 나타내었다. 또한 극한 지반반력의 경우 모든 지반 조건에서 수평지반반력계수와 유사하게 깊이와 지반강성에 비례하여 증가하였으나 말뚝 강성에 대한 영향은 적게 나타났다. 이와 같은 특성을 고려하여 본 논문에서는 p-y 곡선의 초기기울기 산정 식을 실험결과와 가장 유사한 형태를 지니는 쌍곡선으로 지반 조건에 따라 제시하였으며 제안된 식을 기존의 연구 및 현장재하시험과 비교하여 제안 식의 적용성을 검증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.199-206
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• 2009

본 연구에서는 수평하중을 받는 강관합성 말뚝의 역학적 특성을 평가하기 위하여 서로 다른 단면 특성을 가진 모형 말뚝에 대하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 지반 반력의 효율적인 모사를 위하여 스프링 장치를 이용한 지반 반력 시스템을 개발하였으며, 축하중 및 수평하중을 독립적으로 재하할 수 있는 하중 재하 시스템을 적용하여 사용하중 상태에서의 말뚝의 수평방향 거동 특성을 평가하였다. 강관합성 말뚝은 기존의 현장타설 말뚝에 비하여 증가된 수평저항 특성을 보여주며, 강관 합성 효과에 의하여 강관 및 철근 콘크리트의 수치합 보다 큰 수평 극한강도를 발휘하는 것을 확인하였다. 또한, 전단 연결재의 사용에 따른 강관-콘크리트의 일체화 거동을 검토하였으며, 고강도 콘크리트의 사용에 따른 강관합성 말뚝의 하중 지지성능을 평가하였다. 이와 함께, 강관합성 말뚝의 강관에 의한 내부 철근망의 대체 가능성 여부를 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.97-106
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• 2011

본 연구에서는 강관합성 현장타설말뚝의 수평재하시험을 수행하고, 공내재하시험과 표준관입시험 결과에 의한 지반반력계수를 평가하여, 말뚝 머리의 수평거동에 대한 다양한 해석법과 비교 분석하였다. 분석 결과, 표준관입시험의 N값에 의한 지반반력계수를 이용하는 방법은 말뚝의 허용 변위량 내에서 수평거동을 평가하기에 적합하지 않은 것으로 나타났다. 반면 공내재하시험에 의한 지반반력계수를 이용하는 방법은 말뚝의 초기 수평거동을 비교적 잘 모사할 수 있었으며, 프레셔미터 곡선을 직접 말뚝머리의 p-y 곡선으로 이용하는 방법에서, 말뚝 재료에 대한 보정계수를 도입하여 말뚝머리의 수평거동을 타당하게 평가할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.147-155
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• 2001

좁은 되메움 공간의 벽체가 연직 또는 한쪽 벽체만이 경사진 경우 수평토압에 관한 연구는 국내외에서 상당히 진전되어 왔으나, 대칭으로 경사진 경우의 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 되메움 공간의 벽체가 대칭으로 경사지고 벽체간 하부폭이 다를 때 발생되는 수평토압에 관한 거동을 구명하기 위하여 시도되었다. 이를 위하여 모형토조를 사용하여 되메움 공간의 벽체가 대칭으로 경사진 경우 벽체의 경사각, 하부폭, 벽마찰각, 상대밀도를 변화시켜 총 24종류의 모형실험을 수행하였고, 이 결과를 Kellogg(1993)제안식, 벽면경사를 고려한 수정 제안식 및 벽면마찰반력으로부터 구한 수평토압과 비교, 분석하였다. 연구 결과 벽면마찰반력을 고려한 경우 평균연직토압을 적용하였음에도 Arching 효과가 발휘된 실험결과와 가장 근소한 차이를 나타내었다.