• 한국지반공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.85-92
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• 2007

최근, 대형구조물의 기초로서 현장타설말뚝의 사용이 증가하면서 신뢰성있는 말뚝 지지력의 산정이 중요해졌다. 이에 따라, 본 연구에서는 국내 풍화암에 근입된 현장타설말뚝을 대상으로 정재하시험 수행결과와 지지력 공식으로부터 구한 지지력값을 비교함으로써 지지력 공식의 신뢰성을 확인하고자 하였다. 분석대상은 4개 현장에서 수행된 총 12본의 정재하시험 말뚝이며, 시험말뚝에 대한 재하시험 자료 및 풍화암의 암반 물성값을 분석하였다. 본 연구에서 분석한 지지력 공식은 실무에서 널리 적용되고 있는 AASHTO 방법(1996), Carter와 Kulhawy 방법(1988), 그리고 FHWA 방법(1999)등이다. 재하시험에서 결정된 지지력과 각 지지력 공식들의 산정 결과를 비교 분석한 결과 Carter와 Kulhawy 방법(1988)이 설계 안전측의 지지력값을 주며 변동계수가 작아서 신뢰성이 높은 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.33-45
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• 2004

본 연구에서는 조립토 다짐말뚝에 대해 보다 체계적인 실내모형실험을 수행하여, 조립토 다짐말뚝과 인접지반의 하중분담 특성, 말뚝의 길이변화에 따른 지지력 특성, 재하면적의 크기 및 말뚝의 설치간격(인접지반의 치환율) 등이 지지력에 미치는 영향, 또한 군말뚝의 경우 위치별 말뚝의 지지력 특성 등, 궁극적으로 조립토 다짐말뚝의 합리적 설계를 위한 극한지지력 평가시 고려되어야 할 여러 조건하에서의 실험결과에 대한 분석이 수행되었다. 분석결과, 지배적인 파괴형태는 원추형에 가까운 팽창파괴임을 재차 확인하였으며, 재하면적이 커짐에 따라 극한지지력이 증가하는 현상도 확인하였다. 또한 말뚝의 설치간격이 줄어들수록 극한지지력은 증가하며, 설치위치에 따라 극한지지력이 변화하고, 말뚝의 길이가 극한지지력에 미치는 영향은 미소한 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.19-28
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• 2006

현재 국내 설계기준에는 풍화암이나 N치 50이상의 양질의 토사지반에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법이 별도로 제시되어 있지 않으며, 말뚝의 지지력에 영향을 미치는 많은 요소를 반영할 수 있는 방법 또한 제시되어 있지 않다. 따라서 현장타설말뚝의 지지력을 산정하기 위해 지반을 토사와 암으로만 구분하고 있으며, 이로 인해 IGM으로 분류될 수 있는 풍화암을 대부분의 경우 양질의 토사지반으로 간주하여 지지력을 추정하고 있다. O'Neill 등(1996)의 연구보고서와 FHWA(1999) 설계기준에는 토사와 암반의 중간특성을 지닌 지반, 즉 IGM에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법을 제시하고 있으며, FHWA(1999) 설계기준에서는 IGM을 포함하여 지반을 명확하게 분류함으로써 이를 설계에 반영할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 국내 3개 현장의 현장타설말뚝 설계사례 분석하여 그 이론의 적용성을 평가하였다. IGM에서의 현장타설말뚝의 지지력과 비교하기 위해 IGM을 양질의 사질토 지반으로 간주하고 지지력을 산정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 지지력 비교 결과, 풍화암을 IGM으로 분류하고 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 경우 전반적으로 지지력이 크게 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.61-73
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• 2005

현재 국내 설계기준에는 풍화암이나 N치 50이상의 양질의 토사지반에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법이 별도로 제시되어 있지 않으며, 말뚝의 지지력에 영향을 미치는 많은 요소를 반영할 수 있는 방법 또한 제시되어 있지 않다. 따라서 현장타설말뚝의 지지력을 산정하기 위해 지반을 토사와 암으로만 구분하고 있으며, 이로 인해 IGM으로 분류될 수 있는 풍화암을 대부분의 경우 양질의 토사지반으로 간주하여 지지력을 추정하고 있다. O'Neill 등(1996)의 연구보고서와 FHWA(1999) 설계기준에는 토사와 암반의 중간특성을 지닌 지반, 즉 IGM에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법을 제시하고 있으며, FHWA(1999) 설계기준에서는 IGM을 포함하여 지반을 명확하게 분류함으로써 이를 설계에 반영할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 국내 2개 현장의 현장타설말뚝 설계사례 분석하여 그 이론의 적용성을 평가하였다. IGM에서의 현장타설말뚝의 지지력과 비교하기 위해 IGM을 양질의 사질토지반으로 간주하고 지지력을 산정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 지지력 비교 결과, 풍화암을 IGM으로 분류하고 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 경우 전반적으로 지지력이 크게 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권5호
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• pp.145-154
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• 1997

말뚝재하시험방법 중 정적재하시험은 시험에 소요되는 시간과 비용측면에서 불리하여 이를 개선하기 위한 여러 가지의 시험방법이 개발되어 소개되고 있다. 국내에 소개된 시험방법으로는 동재하시험으로 불리는 항타분석기 (PDA : Pile Driving Analyzer)를 이용한 방법을 비롯하여 STATNAMIC. Osterberg cell등이 있다. 이들 중 동재하시험의 사용은 상당히 활성화되어 있는 실정이나 지반조건과 말뚝시공방법에 따라서는 지지력산정시 추가적인 해석모델을 사용하여야 보다 정확한 지지력을 평가 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 현장에서 수행한 정적 및 동적 재하시험결과의 비교1분석으로 부터 주로 SIP말뚝에 대한 동재하시험시 발생할수 있는 기하감쇠(geometrical damping)의 영향을 고찰하였다. 해석결과로 부터 기하감쇠가 발생한 지반의 경우 CAPWAP에 의해 산정된 지지력이 정재하시험에 의한 지지력에 비해 30~60% 정도 과소평가 되었으며 이때 말뚝주면에 대한 Smith의 감쇠계수 (SSkn)가 1.0 sec/m를 초과 하였다. CAPWAP해석시 기하감쇠를 고려한 해석모델을 사용함으로써 정재하 시험결과와 근사한 지지력을 얻을 수 있었으며 SSkn값도 0.7sec/m이하의 일반적인 범위로 해석되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.263-272
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• 2019

본 연구에서는 중구경 현장타설말뚝의 활성화를 위하여, 말뚝재하시험을 이용한 지지력 특성을 평가하였으며, 그 결과를 설계지지력 예측방법과 비교하였다. 정재하시험 결과, 말뚝의 강도가 높은 경우에 낮은 강도에 비하여 약 2.4배 수준의 허용지지력을 나타내는 것으로 평가되었고, 동재하시험 결과에서는 높은 말뚝 강도의 경우가 낮은 경우보다 약 1.4배~1.5배 수준의 허용지지력을 나타내는 것으로 분석되었다. 정재하시험과 동재하시험의 허용지지력에 대한 비교 결과, 동일한 침하량 조건에서는 그 차이가 3%~6% 범위를 나타내었다. 그리고 재하시험 결과와 설계지지력 예측방법을 이용한 지지력 산정결과를 비교한 결과, 선단지지력 및 주면마찰력에 대한 하중분담율에 있어서, FHWA 제안식이 보다 합리적인 예측이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.61-73
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• 2023

석션 버켓(suction bucket)은 해양 구조물 지지를 위해 사용되는 기초구조물 중 하나로 펌프를 이용해 빠르게 기초 시공이 가능한 장점이 있다. 최근 기초 지지력을 효과적으로 증가시키고 건설 비용을 절감하기 위해 단일 석션 버켓이나 다수의 석션 버켓이 매트기초와 결합된 하이브리드 석션 버켓기초(hybrid suction bucket foundation)가 제안되었다. 하지만 현재까지 수중구조물과 같이 작은 수직하중(자중)과 모멘트 하중 조건에서 수평하중에 대한 하이브리드 석션 버켓기초의 저항 메커니즘과 지지력에 관한 실험적 연구가 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 점토지반에 설치된 하이브리드 석션 버켓기초의 수평방향 저항 메커니즘과 지지력을 평가하기 위해 하중재하시스템을 구축하고 원심모형실험을 수행하였다. 본 연구에서는 원형매트와 단일 버켓이 결합된 하이브리드 석션 버켓기초와 사각형 매트와 4개의 버켓기초가 결합된 하이브리드 그룹 석션 버켓기초를 대상으로 하였다. 본 연구를 통해 매트기초와 석션 버켓기초의 스커트(skirt) 길이가 수평방향 지지력 증진에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 그 결과, 작은 수직하중과 모멘트 하중조건에서 하이브리드 석션 버켓기초의 매트와 버켓기초 스커트가 기초의 수평방향 지지력 증진에 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.181-191
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• 2001

조립토 다짐말뚝 공법은 자갈이나 쇄석 등의 조립질 재료를 진동기로 다지면서 지중에 조립토 말뚝을 형성하여 지반을 보강하는 공법으로 연약한 기초지반의 지지력 증가와 침하량 감소 및 압밀배수에 의한 지반개량 효과 등이 있으나, 국내에서는 아직 널리 활용되고 있지 않은 공법이다. 본 연구에서는 정방형 대칭형태 뿐만 아니라 다양한 임의의 배치형태로 설치된 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대해서도 극한지지력의 평가가 가능한 방법을 제시하였으며, 탄소봉을 이용한 실내모형실험을 통해 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 파괴메커니즘의 규명과 조립토 다짐말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따른 지지력의 변화양상에 대한 규명이 이루어졌다. 탄소봉을 이용한 조립토 다짐말뚝의 모형실험결과, 무리형태의 조립토 다짐말뚝에 있어서 파괴형상은 팽창파괴의 중심점을 서로 연결할 때 중심부로 갈수록 깊어지는 원추형태의 양상을 나타냈으며, 말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 원추형태의 경사각도는 급해지는 경향을 알 수 있었다. 또한 탄소봉실험에 있어서 모형말뚝의 중심간격이 좁아짐에 따라 인접한 말뚝에 의한 구속효과 및 변형억제 등의 상호작용 효과로 지지력이 증가하였다. 본 연구에서 제안한 극한지지력 평가방법을 이용하여 무리 형태의 조립토 다짐말뚝에 대한 최적 배치형태를 검토한 결과, 지지력 측면에서 조립토 다짐말뚝의 최적배치형태는 중앙부에 집중적으로 설치된 경우로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.199-206
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• 2002

개단말뚝의 지지력은 관내토증분비(IFR)에 의해 정량화 될 수 있는 말뚝의 폐색정도에 큰 영향을 받는다. 그러나 대부분의 지지력 산정식들은 IFR에 따른 지지력의 변화를 고려하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 모형말뚝시험의 결과에 근거하여 IFR을 이용한 개단말뚝의 지지력산정식을 제안하였다. 또한 자갈질 모래지반에서 각종 계측기가 부착된 실대형 개단말뚝을 이용하여 말뚝재하시험을 수행하였으며, 말뚝이 타입되는 동안 말뚝의 IFR을 연속적으로 측정하였다. 그리고 본 연구의 일부로 수행된 실대형 말뚝시험의 결과를 포함한 두 가지 경우의 말뚝재하시험 결과를 이용하여 새로 제안된 지지력산정식의 정확성을 평가하였다. 말뚝의 지지력에 대한 측정치와 예측치의 비교를 통하여 본 연구에서 제안된 지지력산정식은 만족스러운 예측결과를 주는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.13-23
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• 2010

본 연구에서는 초연약지반의 장비진입을 위해 토목섬유와 모래를 포설하는 표층보강공법의 지지력 평가를 목적으로 50g 중력수준의 원심모형실험을 수행하였다. 연약지반의 비배수 전단강도를 3.1~11.7kPa로 조성하고, 토목섬유와 모래를 설치한 모형지반에 장비하중을 모사한 기초모형을 하중재하장치에 연결하여 지지력 실험을 수행하였다. 원심 이론적 제안식과 수치해석을 수행하여 비교하였다. 실험결과 지반강도의 증가에 따라 지지력이 증가하는 하중-침하 관계를 획득하였으며, 관입 또는 국부전단의 파괴경향을 관찰하였다. 작은 비배수 전단강도의 지반에서는 침하의 거동이 장비 주행성 평가의 중요한 인자인데 반하여 큰 비배수 전단강도의 지반에서는 지지력이 지배적 비배수 전단강도에 따른 지지력과 침하량의 회귀분석식을 산정하여 장비의 주행성 확보를 위해 지지력을 평가할 수 있는 방안을 제안하였다. 수치해석 결과, 실험결과와 유사한 하중-침하 관계를 얻을 수 있었다.