• Geomechanics and Engineering
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• 제12권3호
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• pp.417-439
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• 2017

The stone columns are increasingly being used as a soil improvement method for supporting a wide variety of structures (such as road embankment, buildings, storage tanks etc.) especially built on soft soil. Soil improvement by the stone column method overcomes the settlement problem and low stability. Nevertheless, stone column in very soft soils may not be functional due to insufficient lateral confinement. The required lateral confinement can be overcome by encasing the stone column with a suitable geosynthetic. Encasement of stone columns with geogrid is one of the ideal forms of improving the performance of stone columns. This paper presents the results of a series of experimental tests and numerical analysis to investigate the behavior of stone columns with and without geogrid encasement in soft clay deposits. A total of six small scale laboratory tests were carried out using circular footing with diameters of 0.05 m and 0.1 m. In addition, a well-known available software program called PLAXIS was used to numerical analysis, which was validated by the experimental tests. After good validation, detailed of parametric studies were performed. Different parameters such as bearing capacity of stone columns with and without geogrid encasement, stiffness of geogrid encasement, depth of encasement from ground level, diameter of stone columns, internal friction angle of crushed stone and lateral bulging of stone columns were analyzed. As a result of this study, stone column method can be used in the improvement of soft ground and clear development in the bearing capacity of the stone column occurs due to geogrid encasement. Moreover, the bearing capacity is effected from the diameter of the stone column, the angle of internal friction, rigidity of the encasement, and depth of encasement. Lateral bulging is minimized by geogrid encasement and effected from geogrid rigidity, depth of encasement and diameter of the stone column.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.396-404
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• 2009

This paper presents the results of numerical investigation on support mechanism of geogrid-encased stone columns for use in soft ground. A number of cases were analyzed using a axial- and 3D stress-pore pressure coupled model that can effectively model construction sequence and drainage as well as reinforcing effects of geogrid-encased stone columns. The results indicated that the geogrid encasement tends to significantly improve the load carrying of a stone column. Also revealed was that such a confinement effect depends on encasement length and stiffness of geogrid. It is also shown that there exist critical encasement length and stiffness of geogrid for a given condition.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.73-80
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• 2011

본 논문에서는 지오그리드 감쌈쇄석말뚝 공법의 현장적용을 위한 지오그리드 감쌈 제작방법 에 관한 실험적 내용을 다루었다. 지오그리드 감쌈 제작방법에 따른 지오그리드 쇄석기둥의 지지력 증가 특성과 변형특성 평가를 위해 중대형 압축시험을 수행하였다. 실험결과를 통해 지오그리드 감쌈 제작시 지오그리드 겹침 제작은 효율적인 방법임을 알 수 있으며,쇄석기둥 상부영역에서 지오그리드 감쌈 제작방법에 따른 접합부위의 품질관리 방안이 중요함을 알 수 있다. 실험결과를 통해 현장적용시 GESC의 충분한 보강효과를 발휘하기 위한 지오그리드 감쌈 제작 방안을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.25-36
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• 2008

본 논문에서는 수치해석적 접근을 통해 연약지반에 시공되는 지오그리드 감쌈 스톤컬럼의 하중지지 특성을 고찰한 내용을 다루었다. 지오그리드로 감싼 스톤컬럼의 보강효과에 대해 검증된 유한요소모델을 이용하여 축대칭 및 3차원 응력-간극수압연계해석을 토대로 매개변수 연구를 수행하였다. 해석결과를 종합한 결과 지오그리드로 감싼 스톤컬럼의 하중지지 특성이 향상되는 경향을 나타내었다. 아울러 보강재의 감쌈길이와 축강성이 지오그리드 감쌈 스톤컬럼의 주된 설계변수가 되며, 지오그리드 보강효과를 극대화 할 수 있는 지오그리드의 임계감쌈길이 및 임계강성이 존재하는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권12호
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• pp.93-101
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• 2008

본 논문에서는 연약지반 성토시 지반보강 공법으로 적용되는 지오그리드 감쌈 스톤컬럼공법의 하중지지 메카니즘에 대한 내용을 다루었다. 이를 위해 연약지반 성토 시공과정과 지오그리드 감쌈 스톤컬럼의 배수 및 보강 효과를 현실적으로 모사할 수 있는 3차원 응력-간극수압 수치해석 모델을 이용하여 다양한 시공조건에 대한 해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 임의 시공조건에 있어 지오그리드 감쌈으로 발현되는 구속효과로 인해 스톤컬럼의 강성이 증가되어 상부 성토하중의 주변 연약지반으로의 하중분담율을 감소시키고 따라서 과잉간극수압 및 이에 따른 침하량이 감소되는 것으로 나타났다. 이러한 효과는 지오그리드 감쌈길이 및 강성 등 보강조건에 좌우되는 것으로 나타났으며 임의 시공조건에 있어 보강효과를 최대로 확보할 수 있는 임계감쌈길이와 임계강성이 존재하는 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.5-16
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• 2007

유럽 등지에서 연약지반 개량 또는 제방기초로서 적용되는 쇄석기둥 공법은 일반적인 파일기초의 대안공법으로 경제성 및 시공성 측면에서 효율적이며, 액상화 방지에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 최근 들어서는 더욱 발전된 형태의 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다. 이와 관련하여 본 논문에서는 지오그리드 보강 쇄석기둥 공법의 성토하중에 대한 쇄석기둥의 하중지지 특성을 고찰하기 위해 2차원 유한요소해석을 수행하였고, 지오그리드 보강효과, 지오그리드 강성, 지오그리드 감쌈깊이 등 영향인자에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 해석결과로부터 지오그리드 보강은 쇄석기둥 공법의 장 단기 하중지지 특성 개선시켜 주는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.15-27
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• 2007

본 논문에서는 사질토 지반에 시공되는 고강도 지오그리드 보강 쇄석말뚝(Geosynthetic-Reinforced Stone Column, GRSC)의 다양한 영향인자 검토를 통한 지지력 거동특성을 다루었다. 본 연구는 GRSC의 국내 적용을 위한 사전연구로서 대형 구조물의 기초지지 말뚝으로 적용시를 대상으로 2차원 유한요소 해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과 GRSC와 쇄석말뚝(Stone Column, SC)의 비교를 통해 지오그리드 보강이 지지력 증가에 현저히 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 지반강도와 쇄석기둥 직경, 지오그리드 강성에 대해 지지력은 증가하는 것으로 나타난 반면, 감쌈길이에 대해서는 3D(D=쇄석기둥 직경)이상의 감쌈에 대해 지지력이 수렴하는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 GRSC 적용시 효율적인 지오그리드 보강의 최적조건을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권11호
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• pp.75-86
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• 2009

본 논문에서는 쇄석말뚝의 하중 지지력 향상을 위해 지오그리드를 이용하여 주면을 감싸는 일명 "지오그리드 보강 쇄석말뚝"의 하중지지특성에 관한 내용을 다루었다. 이를 위해 지오그리드 감쌈 쇄석말뚝의 근본적인 기능인 배수 효과와 지오그리드 보강 효과를 현실적으로 모사할 수 있는 3차원 응력-간극수압 수치해석 모델을 이용하여 재하하중에 대한 다양한 시공조건에 대한 매개변수 해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 기존의 연구에서 발표된 성토 하중 조건에서 확인할 수 있었던 장기 하중지지력 향상 효과와 유사하게 재하하중 조건에서도 지지력이 현저히 향상하는 결과를 확인할 수 있어 지오그리드 보강 쇄석말뚝 공법은 연약지반 성토시 적용성 뿐만 아니라 구조물 기초로도 활용성을 확보할 수 있는 것으로 검토 되었다. 해석 결과는 지오그리드 보강 쇄석말뚝의 하중지지력과 영향 인자간의 관계 설정이 가능하도록 제시하였으며 현장적용성 측면에서의 고찰을 시도하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.643-653
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• 2013

기존의 연약지반 개량공법의 대체공법으로 유럽과 국내에서는 소정의 인장강도를 갖는 토목섬유로 골재말뚝의 외벽을 감싸는 공법에 대한 연구가 많이 증가하였다. 이 연구에서는 이와 같은 공법에서 골재말뚝의 외벽을 감싸는 원주형 섬유의 인장강도에 따른 지반보강 효과 및 보강 메커니즘 등을 파악하기 위하여 모래-팩, 점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하였다. 또한 모래다짐말뚝공법을 모사하는 모래-점토 복합토와 모래다짐말뚝을 원주형 섬유로 보강한 모래-점토-팩 복합토에 대한 삼축압축시험을 실시하여 치환율(${\alpha}_s$)과 인장강도($T_{\alpha}$)에 따른 보강효과와 거동의 차이를 비교하였다. 시험결과 섬유의 보강효과로 인한 강도증가는 섬유의 수평방향 인장강도와 밀접한 관계가 있고, 섬유에 의한 구속응력 증가효과(${\Delta}{\sigma}_3$)에 의해서 점착절편(c, c')의 증가효과가 매우 크게 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 모래다짐말뚝이 토목섬유로 보강된 경우(모래-팩-점토)와 그렇지 않은 경우(모래-점토)를 비교해 볼 때 삼축압축시 전단거동(전단강도, 파괴시 간극수압계수, 응력비 등)에 있어서 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.