• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.37-47
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• 2017

본 연구에서는 강관매입말뚝의 하중-침하 및 전단응력 전이 특성을 분석하기 위하여 시험시공 및 수치해석을 수행하였다. 동재하시험 및 정재하시험을 수행한 결과 EOID 및 Restrike 시험을 통해 평가된 말뚝의 설계지지력은 정재하시험에서 평가된 설계 지지력에 비해 각각 약 56~105% 및 65~121%의 범위를 보였으며, 말뚝재하시험 이전에 수행된 Class-A type 수치해석의 경우 38~142%의 범위를 보였다. 또한 Restrike 시험에서 평가된 설계지지력은 EOID 시험의 설계지지력에 비해 12~60% 증가된 것으로 평가되었다. EOID에서는 선단지지력이 크게 측정되는 데 비해, Restrike 시험에서는 주면마찰력이 크게 측정되었는데 Restrike 시험의 타격에너지가 충분하지 않은 경우 말뚝의 선단지지력이 과소평가될 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석에 의하면 동재하시험을 통해 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위해서는 주면지지력은 Restrike 시험 결과를, 선단지지력은 EOID 시험 결과를 적용하는 것이 합리적인 것을 알 수 있었다. 정재하시험 실측값과 수치해석으로부터 예측된 하중-침하 관계는 탄성범위까지는 어느 정도 유사하지만 항복이 발생한 이후의 거동은 크게 벗어났다. 즉 실측값은 항복 이후 경화현상이 거의 없이 마치 탄성-완전소성(elastic-perfectly plastic) 재료와 유사하게 파괴에 도달되는 반면에, 수치해석에서는 변형경화(strain hardening)과정을 거치면서 파괴에 점진적으로 도달되는 경향을 보였다. 말뚝의 하중-침하 특성은 지반의 강성에 영향을 받으며, 축력분포는 지반의 전단 강도상수에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.337-356
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• 2012

본 연구에서는 3차원 유한요소해석을 실시하여 사용 중인 단독말뚝 및 군말뚝의 측면에서 실시된 터널굴착에 의한 말뚝의 거동을 분석하였다. 수치해석에서는 터널굴착으로 유발된 말뚝-지반 경계면에서의 전단응력전이를 미끄러짐(slip)을 고려할 수 있는 접촉요소(interface element)를 이용하여 분석하였다. 본 연구는 말뚝-지반경계면에서의 전단응력, 말뚝의 축력 및 지반 및 말뚝의 변형에 대한 분석을 포함한다. 탄성이론에 근거한 기존의 연구는 말뚝의 거동에 영향을 미치는 주요인자들을 적절히 고려하지 못하여 말뚝의 거동을 명확하게 분석할 수 없는 것으로 나타났다. 터널굴착으로 유발된 말뚝-지반 사이에서의 전단응력전이로 인하여 말뚝인접 지반의 전단응력 및 말뚝의 축력분포가 크게 변하는 것으로 나타났는데, 터널 springline 상부에서는 하향의 마찰력이 발생하였으며, 그 하부에서는 상향의 저항력이 발현되어 말뚝에는 압축력이 발생하였다. 경계면에서의 전단응력 발현정도는 말뚝-지반의 상호거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 군말뚝의 축력분포에 대한 분석결과 단독말뚝에 비해 터널굴착의 영향을 덜 받는 것으로 나타났다. 터널굴착으로 유발된 말뚝의 침하와 관련된 말뚝의 겉보기 지지력 감소는 크지 않은 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.251-259
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• 2014

교량/토공 접속부는 교량에서 토공으로 또는 그 반대방향으로 옮겨가는 구간으로 궤도 하부구조의 지지강성이 급격히 변화하기 때문에 차량 주행안정성에 매우 큰 영향을 미친다. 과거 유도상궤도를 사용할 때에는 접속부에 대한 성능요구조건이 높지 않았으나, 운행속도가 고속화되고 콘크리트궤도가 도입되면서 유지보수와 열차주행안정성에 상당한 영향을 미침에 따라 높은 성능수준을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 교량/토공 접속구조의 단점을 보완하고 성능을 개선하기 위한 방안으로 토목섬유와 시멘트처리채움재로 보강된 접속구조를 제안하고 실물가속시험을 통한 성능평가를 수행하였다. 제안된 접속구조는 토목섬유를 이용하여 어프로치블럭을 보강하는 방안으로써 보강토 교대와 유사한 구조를 가지며, 사용재료는 시멘트처리된 흙자갈을 적용함으로써 유용토의 활용을 증대시키고 우수의 침입을 저감시켰다. 실물가속시험항목은 구조별 탄성변위, 누적 침하, 함수비, 교대에 작용하는 수평 및 수직 토압이며, 비교검토를 통해서 장기공용성능의 개선정도를 파악하고자 기존 접속구조와 제안 접속구조에 대한 시험을 동일조건하에서 수행하였다. 실물가속시험 결과, 제안구조가 침하 및 토압경감 측면에서 우수한 성능을 나타내었고 함수비 변동에 대해서도 저항성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.131-136
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• 2008

일주문 주변 지반의 지반 구조 및 상태를 파악하고 복원시 보존, 보수의 방향 및 설계자료를 제공하기 위해, 탄성파 탐사, 전기비저항탐사, 평판재하시험 등의 비파괴 지구물리탐사를 수행하였다. 전기비저항탐사결과, 전반적인 전기비저항분포는 50-1300 ohm-m의 범위를 보여주고 있다. 또한 일주문 석주 남쪽 1m, 석주 3번과 4번 사이, 석주 2번과 3번 북쪽 1m 위치에서 주위보다 비교적 낮은 전기비저항 이상을 보여주고 있다. 석주 3번과 4번 사이에서 나타나는 낮은 전기비저항 이상은 탄성파 반사법 탐사결과에서 나타나는 이상구간과 일치함을 보여주고 있다. 평판재하시험 결과 허용지지력은 $10.70tf/m^2$이상이며, 이때의 침하량은 19.635mm로 산정되었다. 일주문 복원시 설계하중은 가정치를 적용하여 계산한 결과 $16.37t/m^2$로 계산되었으며, 이는 허용지지력을 훨씬 상회하므로 기초지반에 대한 강화대책이 반드시 필요한 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.39-46
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• 2007

세계적으로 폐기물의 발생량이 급증하여 매립지의 숫자가 급증하고 있으나 사용이 완료된 매립지의 처리에 많은 어려움이 있다. 특히, 도시 폐기물 매립지는 인구밀집 지역과의 근접성, 부지개발에 따른 경제적 가치의 급등 등의 이유로 활용 가능한 새로운 건설부지로서 많은 관심이 집중되고 있다. 그러나, 폐기물 매립지반 위에 구조물을 축조할 경우, 특별한 안정처리 및 보강처리를 하지 않은 경우, 지반침하, 구조물에 대한 지지력 확보 등에 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐기물 매립지반위에 구조물을 축조할 경우, 지오그리드 및 지오셀의 보강 효과를 규명하고자 반복평판재하시험을 수행하여 주요 영향인자인 지지력증가비, 지반계수, 스프링상수, 탄성회복율 등을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.161-173
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• 1999

연약점성토지반의 압밀침하량 산정을 위해 현장에서 널리 사용되고 있는 표준압밀시험이나 Skempton과 Bjerrum의 압밀침하량 보정법은 현장의 재하조건이나 변형양상이 1차원적이 아닌 경우에는 실제 흙 요소의 응력상태나 변형거동을 정확하게 모사하지 못하는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 응력경로의 자동제어가 가능한 자동화 삼축시험기를 이용하여 정규압밀상태로 성형된 kaolinite 시료에 대해 다양한 응력경로를 적용하는 실험적 연구를 수행하였으며, 그 결과로부터 합리적인 침하량 평가의 근거가 되는 다양한 응력경로하에서의 탄성변형, 압밀변형, 이차압축변형, 간극수압의 발생 및 소산 거동을 분석하였다. 이와 함께 이러한 응력경로시험의 결과를 기존의 일차원 압밀시험의 결과와 비교함으로써 기존 침하량 산정방법들의 한계와 문제점을 명확히 고찰하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1148-1155
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• 2010

To suggest a modified shallow foundation design method which can be considered the scale effect of foundation on IGM(intermediate geomaterial) soil layer, the weathered soil layer that is uniformly formed up to 8m(2B) with over 50 N-value is selected and 3 times field loading tests are performed on several sized square-shaped shallow foundations with 30, 75, 150, 240 and 400cm in width respectively. Because the soil modulus of elasticity(Es) calculated by soil investigation and 1st field test(PBT) results showed an underestimated tendency, a modified correlation is required for the reasonable estimation of Es on the weathered soil. Also, the N-value was increased with an increasing in depth. However, the N-values around the test foundations showed the different values even though the foundations on the same level because the test site was arranged by excavation. Therefore, the more detail soil investigations are required for the each test foundations respectively. Since Es based on elasticity theory is determined by the stress distribution shape of the foundation and elasticity modulus of the soil, the scale effect considered pressure-settlement curve can be clearly derived from the correlation on stress distribution shape and the variation of soil elasticity modulus with depth. Therefore, the modified correlation will be suggested to estimate a reasonable Es on the weathered soil, and the scale effect considered shallow foundation design method is also developed based on the elastic theory and field tests in this research.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.135-145
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• 2004

본 연구에서는 화강풍화토 지반상 unpropped diaphragm wall의 거동을 연구하기 위하여 과재하중의 이격거리를 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험시 지반굴착은 흙과 동일한 밀도로 혼합된 zinc chloride 용액이 배수되도록 밸브를 조작하여 실시하였으며, 굴착에 따라 발생하는 지반의 변형과 벽체의 변위 및 휨모멘트를 측정하였다. 수치해석은 대부분의 지반공학 문제에 적용할 수 있는 FLAC 프로그램을 이용하였다. 수치해석에서 모형지반은 Mohr-Coulomb 모델, diaphragm wall은 탄성모델을 사용하여 2차원 평면변형률 조건으로 해석을 수행하였다. 모형실험 결과 파괴면의 직선적인 형태로 파괴면내의 배면측 지반은 벽체를 향하여 하향의 변위를 일으키면서 벽체의 회전에 의해 파괴되었으며, 파괴면의 각도는 67∼74$^{\circ}$정도로 이론적인 파괴면의 각도보다 크게 평가되었다. 실험 및 해석 결과 지반의 최대침하량이 발생하는 위치는 잘 일치하였으며, 깊이에 따른 벽체변위는 선형적인 관계를 나타내었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권2호통권25호
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• pp.35-44
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• 2007

일반적으로 유동성 뒤채움재는 모래, 플라이애쉬, 물과 소량의 시멘트를 혼합하여 이용한다. 플라이애쉬는 재활용재료로서 최근에 재활용 활용도가 매우 높아, 이를 대체할 대체제로서 해양준설토를 이용하였다. 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 특성을 비교하기 일반바다모래를 이용한 혼합물을 이용하였다. 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 흐름특성, 경화특성 및 일축압축강도 특성을 평가하였다. 유동성 뒤채움재의 초기 공용성평가를 위해 최적의 배합비에서 3일 양생한 시료의 강도 특성을 이용하였다. 시간에 따른 유동성 뒤채움재의 점착력과 내부마찰각을 평가하였다. 또한 차량하중에 의한 침하량을 평가하기 위하여 크리프시험을 수행하였다. 이동용 FWD를 이용하여 혼합재료의 탄성계수를 역산하였다. 이러한 실험결과로부터 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 공학적 특성은 도로하부 지하매설물용 뒤채움재로서 충분한 것으로 판단되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권7호
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• pp.5-12
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• 2013

지반을 굴착하고 지하매설물을 설치한 후 뒤채움하는 시공에 있어 뒤채움재에 의한 하중은 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 산업 부산물을 이용하여 관의 변형을 일으키지 않고 소정의 강도를 가질 수 있는 뒤채움재를 개발하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 화력발전소의 산업부산물인 석탄회를 활용한 뒤채움재를 사용하여 그 중 CLSM에 대한 물리적 특성 기준에 가장 적합한 배합비를 선택하여 현장시험을 실시하였고, 수치해석을 수행하여 실험결과의 신뢰성을 높였으며 뒤채움 후 DB-24 하중을 재하하여 하중재하 전 후의 지표침하량, 매설관의 변형률을 분석하였다. 그 결과 현장실험과 수치해석 모두 비슷한 결과를 얻었고 침하량은 2mm 이하로 나타났으며 매설관의 변형률은 최대 0.006으로 나타났다.