• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권7호
• /
• pp.25-37
• /
• 2022

본 논문에서는 연약지반개량을 위해 활용되고 있는 모래다짐말뚝 공법의 개선을 위해 개발된 입도조정골재 다짐말뚝의 구근 형성 및 품질을 평가하고자 다짐말뚝 시공을 모사하는 축소모형실험 시스템을 개발하고 일련의 실험을 수행하였다. 현재 모래다짐말뚝 공법의 경우 모래의 공급 부족으로 인해 경제성이 하락하였고, 쇄석다짐말뚝 공법은 해상 초연약점토지반에 시공 시 구근의 팽창 파괴로 인한 불균일한 구근과 퍼짐 현상 발생으로 해상 연약지반 적용에 한계가 있어왔다. 구근의 균일한 형성은 다짐말뚝의 지지력에 큰 영향을 미치나, 현재까지 구근 형성에 대한 연구사례는 전무하다. 따라서, 본 연구에서는 다짐말뚝 구근이 시공되는 절차를 모사하여 구근 형성 메커니즘을 규명하고, 기존 다짐말뚝 공법을 개선하는 입도조정골재의 품질 평가를 목표로 하였다. 본 연구에서는 다짐말뚝 재료와 지반 강도를 매개변수로 하여 4차례 실험을 수행하였다. 다짐말뚝 재료는 입도조정골재와 모래를 비교·분석하였다. 실험결과, 입도조정골재 다짐말뚝의 구근은 모래다짐말뚝과 유사한 품질로 나타났으며, 입도조정골재 다짐말뚝의 지지력이 모래다짐말뚝 보다 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
• /
• pp.1415-1426
• /
• 2008

Stone columns, locally called "GCP (granular compaction pile)" can be used to improve strength and resistance against lateral movement of a foundation soil like rigid piles and piers. Also installation of such a discrete column facilitates drainage, and densifies and reinforces the soil in the sense of ground improvement. The integrity of the GCP has been indirectly controlled with the records of each batch including depth and the quantity of stone filled. An integrity testing was attempted using crosshole S-wave logging. The method is conceptionally same as the crosshole sonic logging (CSL) for drilled piers. The only and critical difference is that S-wave should be used in the logging, because P-wave velocity of the stone column is less than that of ground water. The crosshole sonic logger does not have the capability to measure S-wave propagating through the skeleton of crushed stone. An electro-mechanical source, which can generate either P- or SH-waves, and a 1-D geophone were used to measure SH-waves. Two 76mm diameter cased boreholes were installed 1 meter apart across the nominal 700mm diameter stone column. At every 10cm of depth, shear wave was measured across the stone column. One more borehole was also installed 1 meter outward from the one of the above boreholes to measure the shear wave profile of the surrounding soil. The diametric variation of the stone column with respect to depth was evaluated from the shear wave arrival times across the stone column, and shear wave velocities of crushed stone and surrounding soil. The volume calculated with these variational diameters is very close to the actual quantity of the stone filled.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.1-9
• /
• 2019

본 연구에서는 Fly ash로 매립된 지반에서 쇄석다짐말뚝을 적용하여 지반개량 효과를 확인하고자 하였다. 지반조사 및 콘 관입시험을 통해 Fly ash 매립층의 심도, 강도정수를 산정한 후 STONE C 프로그램을 이용해 개량된 지반의 강도정수 및 이론식을 이용해 대상지반의 지지력과 침하량을 예측하였다. 현장에서 실시한 평판재하시험 결과 쇄석다짐말뚝으로 시공된 Fly ash 지반의 지지력은 설계하중을 상회하였으며, 침하량은 모두 기준치 이내로 만족하였다. 시공 후 콘관입시험에 의한 개량효과를 확인한 결과 GCP시공에 따른 복합지반 형성 및 주변지반의 밀도증가에 따라 콘 관입저항치($q_c$)는 250%~500%가량 증가된 것으로 나타나 Fly ash매립지에서 쇄석다짐말뚝의 지반개량효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
• /
• pp.176-181
• /
• 2003

Damages by vibration and noise due to the construction performance are increasing. The rise of construction demand and enlargement of equipments are major reasons of this damage. As a result, the enmity of the people is provoked and this appears to be an obstacle of construction work. Especially, in case of ground improvement construction. Casing pipe is inserted into the Sand Drain, Sand Compaction Pile and Vibrated Crushed-stone Pile by vibration power when carrying out. Hence, a pillar is formed and it creates vibration and noise. This causes a lot of restrictions to construction condition. The low Vibration and low noise construction equipments uses earth auger and hydrulic cylinder for insertion and chopping operation instead of vibro hammer, which is the source of vibration and noise. This minimize ground disturbanceand decrease vibration and noise successfully, but increase chopping effect greatly. Thus, this new equipment is not only suitable for environment but also excellent engineering method of construction.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권4C호
• /
• pp.139-147
• /
• 2012

본 연구에서는 모래의 수급 문제와 회처리장 부족으로 전력생산 위기에 처해진 화력발전소의 문제점을 해결하며, 쇄석다짐말뚝의 폐색 현상에 대처하기 위한 방안으로 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 조립재료다짐말뚝 재료로 활용하기 위하여 다양한 공학적 시험을 실시하였다. 특히 연약지반에 쇄석다짐말뚝의 클로깅 현상을 줄이고 말뚝 내 공극을 감소시키기 위한 연구가 수행되었다. 각 재료의 배합비별 전단강도 시험을 통해 적정혼합비를 산정하고 연약지반에 적용 시 효율적인 치환율을 공학적 시험으로 도출하였다. 다짐 시험 및 대형직접전단 시험결과, 쇄석:저회 혼합비 80:20의 전단강도가 가장 크므로 쇄석과 저회 혼합다짐말뚝의 최적 혼합비로 결정하였다. 저회의 혼합비가 20% 이상의 영역에서는 혼합재료의 입자간 맞물림 효과 감소에 의한 내부마찰각 저하가 발생하였다. 동결융해법에 의한 모형시험 방법을 개발하여 압축시험을 수행한 결과, 저회혼합다짐말뚝의 치환율이 40% 이상일 경우 그 영향이 크게 증가하지 않았다. 따라서 저회혼합다짐말뚝을 연약지반에 시공 시 경제적인 치환율은 40%로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.107-114
• /
• 2003

국내에서는 조립토를 이용한 연약지반 처리공법 중 모래다짐말뚝공법이 많이 활용되고 있으나, 모래자원의 고갈과 단가상승으로 인해 적용이 제한되고 있어 대체공법이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 육상부 현장에 시험시공된 쇄석다짐말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였으며, 쇄석다짐말뚝과 연약지반의 응력분담비를 규명하고 성능을 평가하였다. 임의 압력에서 치환율이 증가할수록 침하량이 작아지는 경향을 보였다. 치환율 20%일 때의 항복압력은 치환율 30%, 40%일 때 보다 작았다. 치환율 30%와 40%일 때의 항복응력과 침하량은 비슷하였다. 응력분담비는 1.7∼-3.0의 범위에 있었으며, 치환율이 증가할수록 응력분담비가 증가하는 경향을 보이고 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권4C호
• /
• pp.137-145
• /
• 2011

해상에서 쇄석다짐말뚝(GCP) 타설로 발생하는 해저지반의 융기량을 현장 시공사례를 통하여 분석하였다. 기존의 경험식들에 의해 융기량을 추정하고 시공단계에서 수심측량을 통하여 얻은 실제 융기량과 비교 분석하였다. 실측 융기고와 경험식에 의한 융기고를 분석한 결과, 치환율에 따라 융기고가 뚜렷이 증가하였고 실측치가 경험식에 의한 추정치에 비하여 컸으나 비교적 국내 건설신기술품셈(한국건설신기술협회, 2003)에 제시된 경험적 방법이 실측치에 근사하였다. 융기고는 개량심도 보다는 치환율에 보다 민감함을 알 수 있었고, 건설신기술품셈(2003)에서 제시한 방법의 경우 치환율 25%에서 개량심도에 따른 융기고 증가추세가 실측추세와 매우 잘 일치하였다. 경험식에 따른 융기량을 융기율로 비교한 결과, 건설신기술품셈(2003)의 제안식으로써 산정한 융기율이 Shiomi and Kawamoto(1986)의 제안식에 의한 값보다 크게 나타나 비교적 실측치와 근접하는 경향을 보이고 특히, 치환율이 작은 경우에 두 식 사이의 차이는 심한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.21-30
• /
• 2006

본 연구에서는 조립질 말뚝으로 개량된 점토지반의 지지력, 응력분담비, 말뚝 및 지반의 변형형태를 파악하기 위하여 말뚝의 종류(CSCP, SCP)와 치환율(0, 20, 40, 60%)을 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과, CSCP와 SCP로 개량된 지반의 하중비는 치환율이 증가함에 따라 비례적으로 증가하였고, CSCP로 개량된 지반의 평균 지지력비가 SCP로 개량한 경우보다 $8{\sim}21%$ 정도 크게 평가되었다. CSCP로 개량된 지반의 평균 응력분담비가 SCP보다 크게 나타나 CSCP가 더 큰 응력을 부담하는 것으로 평가되었다. CSCP로 보강된 지반에서는 팽창파괴가 발생하였고, SCP로 보강된 지반에서는 팽창 및 전단파괴가 동시에 발생하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권7호
• /
• pp.73-83
• /
• 2006

조립토 다짐말뚝의 거동특성은 주로 말뚝의 횡방향 팽창을 억제하는 연약한 원지반의 횡방향 구속응력에 의해 지배된다. 따라서 조립토 다짐말뚝의 지반 보강 능력은 원지반의 비배수 전단강도가 $15{\sim}50kPa$ 정도인 경우에 가장 효과적인 것으로 알려지고 있으며, 보다 연약한 지반에서는 구속압력이 충분하게 발휘되지 않으므로 적용성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 연약지반에 대한 조립토 다짐말뚝의 적용성 확대를 위해 등입도 투수성 콘크리트 보강 조립토 다짐말뚝 공법을 제안하였으며, 등입도 투수성 콘크리트와 쇄석 및 연약 점성토로 구성된 복합 공시체의 대형삼축압축시험을 통해 제안된 공법의 효율성을 입증하였다. 또한 본 연구에서는 제안된 공법의 실무 적용성 확보를 위해 침하량 산정기법을 제안하였으며, 제안된 침하량 산정기법의 검증을 위한 목적으로 3차원 유한요소해석을 실시하여 해석결과로 분석된 말뚝의 침하량과 제안식에 의해 산출된 침하량을 상호 비교 분석하였다. 추가적으로 본 연구에서는 다양한 변수분석을 수행하여 설계변수의 영향정도를 평가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.43-51
• /
• 2013

현재 연약지반 처리에 있어 장기침하 및 부등침하, 지지력 부족으로 인한 지반 전단파괴 및 허용 침하량 초과 등과 같은 지반공학적 문제점들을 보완하고자 연약지반의 침하 저감 및 지지력 증대, 압밀촉진을 목적으로 SCP 공법과 GCP 공법이 대표적으로 적용되고 있다. 그러나 압밀촉진효과 즉, 두 다짐말뚝의 배수능 차이에 대해서는 아직 충분히 규명되지 않을 뿐 아니라 특히 실무에서는 GCP 공법의 간극막힘 현상을 최소화시키기 위한 노력으로 소정 비율의 모래를 혼입하여 다짐말뚝을 적용하고 있지만, 이 또한 정량적으로 명확하게 규명되어 있지 않고 경험적인 방법으로 수행되고 있는 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 SCP와 GCP, GCP에 소정의 모래를 혼합한 형태의 공법에 대한 압밀촉진효과를 비교 평가하기 위하여 각각의 다짐말뚝이 적용된 복합지반에 먼저 대형직접전단시험을 수행하여 큰 지지력을 나타낼 것으로 기대되는 배합비를 산정하여, PFC3D를 활용한 개별요소법과 MIDAS GTS를 활용한 유한요소해석을 수행하여 간극막힘 현상을 저감할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 대형직접전단시험 결과, 배합비쇄석:모래가 70:30에서 가장 큰 지지력이 기대되는 것으로 추정되며 수치해석을 수행한 결과, 기존 쇄석다짐말뚝에 소정의 모래를 혼입함으로써 지지력 확보와 간극막힘 현상 저감 및 간극수를 더 빨리 배출하여 연약지반을 더 빨리 안정화할 수 있을 것으로 사료된다.