• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권7호
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• pp.13-20
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• 2017

쏘일 네일링은 원지반의 전단강도와 네일의 인발 전단 저항력을 이용한 지반 보강 공법이다. 쏘일 네일링 공법은 주로 절취사면, 흙막이 구조물 및 옹벽 보강 등에 사용된다. 흙막이 구조물과 옹벽의 경우 네일의 인발저항만을 고려하여 설계하여도 무방하나, 비탈면의 경우 인발은 물론 전단 및 휨 저항까지 고려하여 설계하여야 한다. 하지만 인발저항만 고려한 보수적인 설계가 이루어지고 있으며, 대부분이 네일의 재료, 형상, 시공방법 등의 개선을 통한 인발저항 증대에 관한 연구이다. 실제 쏘일네일로 보강된 지반은 활동면을 중심으로 전단 휨 변형이 발생하게 된다. 상대적으로 강도가 취약한 그라우트는 파괴되고 보강재와 분리되어 지반은 마찰저항력이 급감하면서 붕괴된다. 따라서 네일과 그라우트체의 분리를 억제하면서 전단저항력을 증가시킬 수 있는 공법개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이형철근 외측에 패커를 설치한 후 가압식 그라우팅을 통해 돌기를 형성함으로써 전단저항력을 증대시킬 수 있는 새로운 쏘일 네일링 공법에 대하여 실험적 연구를 수행하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권11호
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• pp.43-51
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• 2014

본 연구에서는 실트함유율과 상재하중에 따른 보강재(지오그리드)의 인발저항력의 변화를 알아보기 위하여 실트함유율이 각각 0 %, 17 %, 35 %, 수직하중이 각각 30 kPa, 60 kPa, 120 kPa인 형태로 그리드를 무보강과 마찰돌기 형태로 변화를 주어 인발시험을 시행하였다. 인발시험결과 일반 지오그리드의 경우 실트함유율이 증가하면 인발저항력이 감소되지만 마찰돌기를 부착한 그리드의 경우는 동일조건에서 약 20 %의 증가를 보이는 것으로 확인되었고, 상호작용계수는 실트함유량에 따라 0.7~1.6의 분포를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 낮은 수직하중상태에서 보강토옹벽의 설계 시 마찰돌기 부착형 보강재는 뒷채움재료 특성에 따라 사용 길이를 감소시킬 수 있을 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.907-917
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• 2014

연약지반을 매립후 굴착을 시행할 경우 흙막이벽체를 설치하더라도 배면지반에 지반파괴가 발생한다. 이를 최소화하기 위해 억지말뚝을 적용 후 실내모형 실험을 시행하여 억지효과를 규명하였다. 모형토조내 점토를 충진하고 계측시스템을 이용하여, 무보강일 경우와 억지말뚝으로 보강한 경우를 설정하여 굴착에 따른 배면지반의 침하, 간극수압, 토압을 측정하였다. 모형실험 결과 억지말뚝으로 보강할 경우 무보강시와 비교할 때 굴착 단계의 증가와 배면지반의 침하가 감소된 것으로 평가되었다. 간극수압은 보강여부와는 크게 상관없었고, 침하율은 적게 나타났다. 또한, 굴착깊이가 배면지반에 매우 큰 영향을 미치고, 굴착지점과 가까울수록 최대 침하가 발생되는 것으로 평가되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.61-68
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• 2013

본 연구에서는 지반보강재로서 폐타이어 사용에 따른 환경영향을 평가하기 위하여 실내실험 및 현장시험시공을 수행하였다. 실내실험을 통하여 폐타이어의 용출특성에 가장 큰 영향을 미치는 폐타이어의 입경과 배수조건을 변화시켜가며 유출수의 pH, 탁도, TOC, Zn 농도를 분석하였다. 또한, 현장시험시공을 통하여 폐타이어를 이용한 보강토 옹벽 시공 후 하부 집수정의 수질을 분석하였다. 입경에 따른 용출실험 결과 폐타이어 입경이 증가할수록 용출농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 비표면적의 차이 때문으로 판단된다. 배수조건에 따른 용출실험 결과 배수조건인 경우 시간이 경과할수록 용출농도가 감소하여 주변 환경에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되나, 비배수 조건인 경우 시간이 경과할수록 용출농도가 증가하는 현상을 발견할 수 있었다. 1년간의 현장모니터링 결과 폐타이어로 보강된 옹벽으로부터 발생되는 침출수는 전반적으로 용출농도가 높지 않은 것으로 나타났으며, 침출수 발생 초기에 농도가 증가하다가 이후 점점 감소하여 원수인 우수와 비슷해지는 경향을 나타내었다. 따라서 폐타이어를 지반보강재로 사용함에 따라 발생하는 환경적 영향은 무시할 수 있는 수준임을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.31-41
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• 2013

국내에서 지반의 측방유동으로 인한 피해가 가장 빈번하고 극명하게 나타나는 사례는 주로 연약지반에 교대 및 옹벽을 시공하고 배면에 성토를 진행하는 경우로서 측방유동으로 인한 교대의 안정성에 대한 연구는 연약지반에서의 연구가 대부분이다. 그러나 측방유동은 연약지반뿐만 아니라 성토사면에서도 발생하며, 이로 인해 인접구조물에 영향을 미치게 된다. 특히 국내에서 시공되는 교량 중에는 연약지반 위에 시공되는 경우보다 산지에 시공되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 현장단면에 대한 유한요소해석을 통해 성토사면의 측방유동으로 인한 지반거동을 분석하였고, 그에 따른 적절한 보강 공법의 결과 분석을 통해 성토사면에 설치된 교대설계에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 압성토와 사면에 억지말뚝으로 보강하였을 경우에는 측방유동은 4~30% 감소하는 것으로 나타났고, 교대 교좌부의 변위는 2~13% 감소하는 것으로 나타났다. 한편, EPS로 보강하였을 경우에 측방유동은 약 97% 감소하였고, 교대 교좌부의 최대수평변위는 약 95% 정도 감소하였다. 향후, 국내 여러 현장을 대상으로 추가적인 실험을 지속적으로 수행하여 보다 국내 여건에 부합하는 설계 기법의 도출이 요구되며, 수치해석 및 실측치를 비교 분석함으로써 지금보다 신뢰성 있는 연구가 뒤따라야 할 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.133-144
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• 2009

Incheon Bridge, 18.4 km long sea-crossing bridge, will be opened to the traffic in October 2009 and this will be the new landmark of the gearing up north-east Asia as well as the largest & longest bridge of Korea. Incheon Bridge is the integrated set of several special featured bridges including a magnificent cable-stayed girder bridge which has a main span of 800 m width to cross the navigation channel in and out of the Port of Incheon. Incheon Bridge is making an epoch of long-span bridge designs thanks to the fully application of the AASHTO LRFD (load & resistance factor design) to both the superstructures and the substructures. A state-of-the-art of the geotechnologies which were applied to the Incheon Bridge construction project is introduced. The most Large-diameter drilled shafts were penetrated into the bedrock to support the colossal superstructures. The bearing capacity and deformational characteristics of the foundations were verified through the world's largest static pile load test. 8 full-scale pilot piles were tested in both offshore site and onshore area prior to the commencement of constructions. Compressible load beyond 30,000 tonf pressed a single 3 m diameter foundation pile by means of bi-directional loading method including the Osterberg cell techniques. Detailed site investigation to characterize the subsurface properties had been carried out. Geotextile tubes, tied sheet pile walls, and trestles were utilized to overcome the very large tidal difference between ebb and flow at the foreshore site. 44 circular-cell type dolphins surround the piers near the navigation channel to protect the bridge against the collision with aberrant vessels. Each dolphin structure consists of the flat sheet piled wall and infilled aggregates to absorb the collision impact. Geo-centrifugal tests were performed to evaluate the behavior of the dolphin in the seabed and to verify the numerical model for the design. Rip-rap embankments on the seabed are expected to prevent the scouring of the foundation. Prefabricated vertical drains, sand compaction piles, deep cement mixings, horizontal natural-fiber drains, and other subsidiary methods were used to improve the soft ground for the site of abutments, toll plazas, and access roads. Light-weight backfill using EPS blocks helps to reduce the earth pressure behind the abutment on the soft ground. Some kinds of reinforced earth like as MSE using geosynthetics were utilized for the ring wall of the abutment. Soil steel bridges made of corrugated steel plates and engineered backfills were constructed for the open-cut tunnel and the culvert. Diverse experiences of advanced designs and constructions from the Incheon Bridge project have been propagated by relevant engineers and it is strongly expected that significant achievements in geotechnical engineering through this project will contribute to the national development of the longspan bridge technologies remarkably.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.33-40
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• 2010

본 연구에서는 강재스트립 보강재에 지지부재가 결속된 형태의 보강재에 대하여 인발시험을 수행하였으며, 인발시험결과와 기존에 제안된 지지저항 평가식에 의한 결과를 비교함으로서 인발변위 50mm일 때의 인발력과 최대 인발력에 의한 지지부재의 지지저항 특성을 평가하였다. 인발변위 50mm일 때의 인발력 적용에 의한 지지저항응력(${\sigma}^{\prime}_b$)은 수직응력 증가에 따라 전면전단파괴에서 펀칭전단파괴로 근접하였으며, 지지부재 개수의 증가에 따라서는 펀칭전단파괴에서 전면전단파괴로 근접하는 것으로 확인되었다. 최대 인발력을 적용한 지지저항응력(${\sigma}^{\prime}_b$) 은 수직응력 조건 및 지지부재 개수와 관계없이 전면전단파괴에 근접하였지만, 보강토옹벽의 허용변위를 고려한다면 설계 적용에는 무리가 있을 것으로 분석되었다. 그리고 Prandtl의 소성이론 및 원주공동확장이론에 의한 이론식을 이용한 지지저항 평가는 인발시험결과가 Prandtl의 소성이론을 이용한 예측결과에 보다 가까운 것으로 확인되었다. 또한 Prandtl의 소성이론 및 원주공동확장이론을 이용한 지지저항 평가모델은 전면전단파괴와 펀칭전단파괴모델 사이에 위치하는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.5-15
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• 2014

목표신뢰도지수는 한계상태설계법에서 안전여유의 지표가 되며, 부분계수를 결정하는데 있어 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 한계상태설계법에서 필요로 하는 목표신뢰도지수의 결정을 위하여 쇄석다짐말뚝이 적용된 6개소의 설계-시공사례를 조사하였다. 쇄석다짐말뚝의 주요 파괴모드인 팽창파괴에 대한 한계상태함수를 정의하고, 일계신뢰성해석법(FORM)을 이용하여 극한지지력, 이론식별, 신뢰도수준을 평가하였다. 현행 쇄석다짐말뚝의 신뢰도지수는 허용응력설계법에 의해 산정된 안전율과 비례하는 경향을 보였으며, 평균 신뢰도지수는${\beta}$=2.30으로 평가되었다. 신뢰성해석에 의해 평가된 신뢰도 수준과 기존 구조물 기초에 대한 목표신뢰도지수를 비교 분석한바, 쇄석다짐말뚝 기초는 말뚝기초 및 얕은기초에 비하여 비교적 낮은 안정성 수준이 요구되며, 쇄석다짐말뚝의 현재 신뢰도수준은 보강토옹벽, 쏘일네일링에서 제안된 목표신뢰도지수와 유사한 범위를 보이므로 쇄석다짐말뚝의 목표신뢰도지수를 ${\beta}_T$= 2.33으로 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.372-381
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• 2019

이 연구에서는 급경사지 재해영향평가 기준의 적절성을 확인하기 위해 급경사지 관리시스템(NDMS: National Disaster Management System)에 구축된 정보를 분석하였다. 분석결과를 통해 재해영향평가의 신뢰성을 저하하는 요인이 될 수 있는 평가방법 및 제도의 문제점을 도출하였다. 재해위험도 평가지표의 경우 콘크리트 옹벽, 보강토 옹벽, 석축 등 다양한 형태의 옹벽을 평가할 수 있도록 평가지표를 개선할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한 전도 배부름과 백태에 대한 평가 점수가 동일한 것은 평가의 신뢰도를 하락시키는 요인일 될 수 있어 가중치에 대한 개선이 필요한 것으로 나타났다. 사회적 영향도 평가지표의 경우 철도, 국립공원, 저수지 등 급경사지 주변 환경의 특성을 고려한 평가방법의 세분화가 필요한 것으로 나타났다. 급경사지 평가 제도의 경우 효율적인 관리를 위한 급경사지 시 종점 분할 기준이 마련되어야 하며 정비사업 전 후의 효과를 반영할 수 있도록 보호 보강 공법에 대한 평가지표를 보완하고 정비사업 후 재해영향평가를 실시할 필요가 있다. 본 연구에서 제시한 문제점은 현재의 평가 기준을 운영하는 과정에서 도출된 사항으로 향후 이를 반영하여 재해영향평가를 보완할 필요가 있는 것으로 판단된다.