• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권10호
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• pp.83-90
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• 2011

본 연구에서는 고성토 구간 파형강판 수로암거의 대표단면을 대상으로 뒤채움부의 다짐도에 따른 원형 연성지중 암거에 작용되는 수직토압 분포를 파악하기 위해 원심모형실험을 실시하였다. 모형실험은 뒤채움부의 다짐도를 80, 85, 90, 95%로 변화시키면서 현장의 상사성을 고려하여 53g-level의 중력수준에서 수행하였다. 실험결과, 연성거동을 하는 파형강판 상부의 아칭효과에 의한 하중감소계수는 AISI(2002) 설계법에서 규정한 뒤채움 다짐도에 따른 하중감소계수와 거의 일치하였다. 파형강판 상부에서 측정된 수직토압은 다짐도가 증가함에 따라 선형적으로 감소하였으며, 뒤채움부의 다짐도가 클수록 아칭효과에 의한 파형강판 상부의 상재하중 감소가 크게 발휘된다는 것을 확인할 수 있었다. 파형강판 상부에서 발생한 아칭효과에 의해 감소한 하중이 파형강판측면 뒤채움부(EP 1)와 뒤채움부 외부(EP 3)로 전이되는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.127-136
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• 2001

콘크리트 암거와 같은 지중구조물의 뒷채움시에 부등침하를 줄이기 위해서는 양질의 뒷채움 재료사용과 대형진동 다짐장비를 이용한 정밀한 다짐을 실시하는 것이 중요하다. 또한 효과적인 정밀 다짐은 진동 롤러의 강한 진동을 함께 구조물부에 근접하여 다지는 것이 필요하다. 그러나, 이와 같은 다짐방법은 과도한 충격하중 발생으로 구조물의 벽체균열 발생을 유발할 수 있다. 본 논문에서는 콘크리트 암거의 뒷채움 시공을 위하여 충격완화재의 종류와 다짐방법을 변화하여 다짐시의 구조물에 발생하는 다짐토압을 현장계측을 통하여 분석하였다. 타이어칩과 발포 폴리 스틸렌을 사용한 패널들을 뒷채움 다짐시공전 암거 벽면에 부착하였다. 충격완화재 Type A(Rubber)와 Type B(EPS)의 성능 비교를 위한 실내시험 결과 Type A는 Type B보다 작은 탄성계수와 큰 재료감쇠를 가지고 있어 보다 큰 충격완화효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났다. 다짐장비는 대부분 큰 다짐에너지를 위하여 고주파수인 30Hz를 적용하였다. 현장계측 결과로부터 다짐하중에 의한 동적 수평토압의 크기는 다짐장비의 가진여부, 측정깊이, 다짐장비 이격거리 및 다짐방향에 의존하고 있었다. 암거의 동적 수평토압 측정결과로부터 롤러 다짐장비를 콘크리트 구조물에 직각방향으로 다짐작업을 실시하는 것이 수평방향으로 다짐하는 것 보다 다짐효과를 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권2호통권31호
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• pp.249-257
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• 1997

본 연구에서는 호안의 안벽 및 방파제의 조성에 있어 기존의 타공법에 비해 경제성, 공사기간 및 시공장비 측면에서 유리한 거치식 강판셀 공법의 설계 기법 및 구조적 건전성 확보를 위해 실시한 실험 연구 결과를 제시하였다. 강판셀 구조는 다수의 보강재와 셀-아크 연결부 등이 존재하는 얇은 쉘 구조로서 그 거동이 복잡할 뿐만 아니라 설계 기준에서 셀 및 아크 내부의 속채움 토압의 크기가 다소 모호하게 규정되어 있다. 이러한 문제의 해결을 위해 실규모의 원통형 단면벽 강판셀 구조$(D11.0^m{\times}H14.0^m{\times}12t)$를 설계 제작하여 해상에 거치하고 속채움을 한 후 현장 응력계측을 수행하였으며, 그 결과를 상세 구조해석 결과와 비교 분석함으로써 당 공법의 설계 기술을 구축하고자 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.37-44
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• 2009

본 연구에서는 대표적인 원위치현장시험인 CPT의 콘관입치 $q_c$ 값을 이용하여 말뚝의 극한수평단위지지력과 극한수평지지력을 산정하는 예측식들을 제안하고, 검증하였다. 일반적으로 기존 극한수평단위지지력과 극한수평지지력은 사질토지반에서 중요한 요소인 상대밀도, 연직응력, 그리고 다양한 토압계수들에 대한 함수로 표현하여 왔다. 하지만 이들은 수평음력에 대한 영향을 고려하지 않았으며, 말뚝 주변지반이 단 일층으로 구성되어 있다고 가정하여 실제 현장에서의 영향을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이에 대한 영향을 고려할 수 있는 CPT 결과를 이용한 극한수평단위지지력 산정식과 극한수평지지력을 산정하는 방법을 제안하였다. 이는 순수사질토에 대상으로 하고 있으며, 그에 대한 해석을 위해 적합한 대상지반을 대상으로 제안된 산정식의 신뢰성을 확보하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.135-143
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• 1990

암반(岩盤)에 작용하는 응력(應力)을 측정(測定)하는데 사용되는 FLATJACK의 원리(原理)를 이용하여, 흙을 둘러싼 강성경계면(剛性境界面)에 작용하는 연직압력(鉛直壓力)을 측정(測定)할 수 있는 압력계(壓力計)를 개발이용(開發利用)하였다. 본(本) 논문(論文)에서는 새로이 제작(製作)된 토압계(土壓計)의 메카니즘, 압력반응(壓力反應)에 대한 보정계수를 얻는 과정 및 모형실험(模型實驗)에 사용한 결과(結果)에 대하여 서술하였다. 이 계기(計器)를 보강토(補强土)옹벽의 원심모형실험(遠心模型實驗)에 장치하여 모형저면(模型底面)의 강성지반(强性地盤)에 작용(作用)하는 연직압력(鉛直壓力)을 측정하였다. 측정결과치(測定結果値)와 사다리꼴 연직응력분포(鉛直應力分布)의 이론치(理論値)를 비교함으로써 이론(理論)의 타당성(妥當性)을 검증(檢證)하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권12호
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• pp.21-33
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• 2017

본 연구에서는 항타시공성(BPM, blow per meter)을 고려하여 대구경 항타강관말뚝을 시공하였을 때 발생하는 폐색효과를 분석하였다. Coupled Eulerian-Lagrangian(CEL)해석 시 적용된 항타에너지는 파동방정식을 이용하여 산정하였고, CEL 대변형 3차원 유한요소 해석을 수행하여 말뚝 항타시공 과정을 모사하였다. 본 연구 결과, 말뚝 직경이 증가함에 따라 목표 깊이까지 소요되는 항타에너지는 증가(일정한 BPM인 경우에 해당함) 하였으며, 그 결과 soil plugging index(SPI)는 서로 유사하게 나타나지만 폐색효과는 감소함을 알 수 있었다. 또한, 말뚝의 근입 깊이가 증가할수록 SPI는 서로 유사한 값을 나타냈으나 관내토에서 발생하는 수평토압이 증가하게 되어 폐색효과는 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 폐색효과의 대표적 영향인자인 말뚝 직경, 말뚝 근입 깊이, 지반 탄성계수, BPM에 따른 관내토의 수평토압계수 분포 경향을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.93-105
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• 2001

해성토층(풍화토 및 모래질 충적토가 암반 위에 쌓인) 위에 준설매립된 수도권 해안매립지역에서 원형의 대심도 굴착공사로 인하여 발생하는 지중연속벽의 수평변위에 대한 현장계측을 중심으로 연구를 수행하였다. 현장측정으로는 지중연속벽의 8방향에서 벽체수평변위와 철근응력, 토압, 간극수압 등이 측정되었고, 정확한 측정결과를 얻기 위하여 합리적인 해석 및 보정방법이 연구되었다. 현장측정결과 굴착시공단계에 따라서 벽체수평변위가 증가하였으며, 일정깊이에 존재하는 점토층을 굴착함으로써 간극수압의 급격한 변화가 측정되었다. 한편, 굴착전후의 구속압감소에 따른 지반물성치의 변화를 정리하였다. 굴착전후의 탄성계수는 일정깊이까지 상당한 정도로 감소됨을 알 수 있었고 굴착전후 여러 가지 시험방법에 따른 탄성계수의 차이들을 비교하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.875-885
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• 2019

본 논문은 쉴드 터널의 신뢰성 기반 설계시에 세그먼트 라이닝에 작용하는 전체 하중에 대한 변동계수와 토압에 대한 변동계수를 제시하였다. 이를 위해 국내 도심지 구간에 해당하는 지반 조사 자료를 분석하여 풍화토 및 풍화암에 대한 통계적 특성치를 산정하였으며, MCS기법을 활용하여 이 값들을 Terzaghi 이론식에 적용하여 변동계수를 산정할 수 있었다. 그 결과, 풍화토및 풍화암에 대한 이완하중의 변동계수는 0.08~0.14의 범위로 나타났고, 작용하는 전체 하중에 대한 변동계수는 LC1 = 0.38, LC2 = 0.33, LC3 = 0.37이 적절한 것으로 나타났다. 제시된 변동계수는 쉴드 터널의 세그먼트에 대한 신뢰성 기반 설계시 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.626-633
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• 2020

본 연구에서는 원형 터널을 대상으로 Terzaghi 토압공식과 지반조사 자료결과를 이용한 방법 그리고 Dilatnacy 효과를 고려한 방법을 유한요소해석을 통해 검토하여 각 방법들을 비교하고 지반의 거동을 분석하였다. Terzaghi 토압공식의 경우, 이완하중이 과도하게 산정되어 과다설계를 유발할 수 있으며 지반조사 자료결과를 이용한 방법은 공학적인 토압계수가 적용되지 않을 경우 실제 현장과 상이한 거동을 보여 예상치 못한 문제가 발생할 수 있다. Dilatancy 효과를 고려한 방법의 경우, 팽창각을 통한 강도증진효과와 상대밀도를 모두 고려할 수 있으며 그로 인해 각 방법 중 가장 합리적으로 이완하중이 산정되는 것으로 타났다. 현장지반조사 결과를 이용한 유한 요소해석 결과, 터널 상부지반이 저토피일때 터널 천단부에서 인장응력이 작용하는 것으로 나타나 실제 현장 지반 거동과는 달랐다. 딜리턴시를 고려한 지반 해석방법의 경우, 지반의 이완하중이 합리적으로 나타났다. 그러나, 현장 계측결과와의 비교 등을 통해 추가적인 검증이 필요하다고 판단되며 추가 연구를 통해 정규화시킨다면 터널 설계 시 이완하중을 합리적으로 산정하여 안전하고 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.119-128
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• 2018

교통하중으로 인해 교통시설 하부구조인 옹벽에 전달되는 수평토압은 도로의 차선 수, 차량하중 및 옹벽으로부터 이격거리 등에 영향을 받는다. 차량하중에 의해 유발되는 토압은 등가상재하중높이로 표현하며, 표준트럭의 축하중 크기와 위치에 따라 달라진다. 한계상태설계법은 2015년부터 국내 도로교 설계에 적용되어 왔으나, 우리나라 실정을 고려한 토압하중계수(등가상재하중높이)가 제시되어 있지 않아 설계에 적용하는데 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 국내 표준트럭의 축하중 크기 및 위치를 반영한 등가상재하중높이를 산정하였다. 탄성체 지반에 대하여 Boussinesq 이론을 적용시켜 계산한 등가상재하중높이와 2차원 수치해석 산정치를 비교하였다. 그리고 수치해석 상의 한계와 옹벽의 장기안정성을 고려하여 AASHTO 기준치와 차별화된 등가상재하중높이를 제안하였다. 우리나라 교통하중으로부터 도출된 등가상재하중높이는 AASHTO에서 제안하는 등가상재하중높이보다 옹벽의 높이가 낮을 경우 다소 낮게 평가되었으며 옹벽의 높이가 높을 경우 높게 평가되었다.