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      • KCI등재

        수치해석을 통한 연약지반 상 시공된 Piled Raft 기초의 거동 연구

        김정훈(Jeonghoon Kim),김선곤(Sunkon Kim),천병식(Byungsik Chun) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.3

        본 연구에서는 연약지반 상에 Piled Raft 기초의 지지력 특성과 침하 및 말뚝의 거동 특성을 분석하기 위해 수치해석을 실시하였다. 그 결과, 단말뚝에서 군말뚝으로 갈수록 선단지지력 증가율이 증가하여 군말뚝의 효과를 입증할 수 있었다. Piled Raft의 중앙에 위치한 말뚝의 하중이 다른 곳에 위치하고 있는 말뚝의 하중보다 큰 값을 나타내며, 말뚝수량이 증가함에 따라 하중의 증가가 크게 나타남을 알 수 있었다. 이는 선단지지력과 마찰단면적의 증가의 영향으로 보인다. 또한 말뚝의 항복하중 이후의 하중 지지가 말뚝에서 Raft로 전이되는 것으로 나타났으며, 말뚝의 항복 후에도 Raft가 하중을 추가적으로 지지할 수 있는 것으로 판단되었다. 말뚝의 근입깊이에 따른 횡방향 변위를 분석해 본 결과 단일 말뚝일 경우 횡방향 변위가 없었으며, 군말뚝일 경우 근입깊이가 깊어질수록 횡방향 변위는 크게 일어남을 확인할 수 있었다. In this paper, numerical analyses were conducted on piled raft foundation settlement and pile bearing characteristics in soft ground. Results obviously showed longer and larger piles developed end bearing capacity values, but also showed the load of the central pile is larger than the surrounding piles in a group formation. Additionally, after pile yielding, the load carrying capacity exists as a raft. Moreover, results showed no transverse displacement according to embedment depth for the single pile case, but larger transverse displacements for deeper embedment depths.

      • KCI등재

        다짐말뚝 재료로서 쇄석과 저회의 적정 혼합비 도출을 위한 실험적 연구

        임한수(Leem, Hansoo),김선곤(Kim, Sunkon),이주호(Lee, Jooho),천병식(Chun, Byungsik) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.9

        원지반을 절토하여 생성된 토질재료를 입도조절 없이 곧바로 성토재료로 사용하는 경우, 성토의 설계나 밀도관리를 위해 필요한 다짐특성이나 재료정수는 실내시험을 통해 구하는 것이 바람직하며, 이에 대한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 선행된 연구는 주로 자연상태에 존재하는 입경이 상이한 혼합재료에 관련된 것으로, 최근 건설재료로 활발히 연구되고 있는 화력발전소 부산물인 석탄회를 활용한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 쇄석과 화력발전소에서 부산되는 저회를 혼합한 재료의 다짐에 의한 입자파쇄가 재료의 압축특성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 다짐시험을 실시하여 기본적인 공학적 성질을 파악하였고, 일차원압축시험을 실시하여 다짐특성과 재료특성에 미치는 각 재료 혼합량의 영향을 파악하였다. 다짐시험 결과, 저회의 최적함수비는 약 23%로 나타났고, 동일한 다짐에너지 및 함수비로 저회와 쇄석의 혼합비에 따른 다짐시험 결과 저회의 혼합율이 30%를 넘어서면 건조단위중량은 감소되는 경향을 나타내었고, 혼합율이 30%일 때 건조단위중량이 약 1.81gf/㎤로 나타났다. 쇄석과 저회의 혼합비에 따른 일차원압축시험 결과, 저회 100%의 경우 입자파쇄에 의한 간극비 변화가 가장 크게 나타났고, 쇄석 100%의 경우 가장 작게 나타났다. 쇄석과 저회 혼합재료의 경우, 저회 30%에서 압축지수가 가장 작게 나타나 혼합재료로서 공학적으로 가장 안정한 혼합비로 예상되었다. In the case of using the soil materials created by cutting in-situ ground directly without adjusting particle size, it is recommendable to seek the compaction property or material constant required for filling design or density control through indoor test, and many studies on this subject have been carried out during that time. The researches conducted during that time, however, were focused on the mixed materials with different diameters that exist in a natural condition. There has been no study conducted using coal fly ash that is by-product of the thermal power plant that is actively considered as the building materials. Therefore, this study was aimed at implementing compaction test and examining the basic engineering property in order to explore the influence of crushing the particles through compacting the admixture of crushed stone and coal fly ash produced from thermal power plant on its engineering property, and then the impact of the admixture volume of each material on compaction property and material property by conducting the One-Dimensional Compression Test. As result of compaction test, the optimum moisture ratio of coal fly ash was shown to be approx. 23%. As result of compaction test in accordance with the mixed ratio of coal fly ash and crushed stone under the same compaction energy and moisture ratio, dry unit weight tended to drop when the mixed ratio of coal fly ash exceeded 30%, while it reached approx. 1.81gf/㎤ when the mixed ratio was 30%. As result of One-Dimensional Compression Test in accordance with the mixed ratio of crushed stone and coal fly ash, the change in void ratio by particle crushing was at the highest level in the case of coal fly ash 100%, while the lowest level in the case of crushed stone 100%. In the case of mixed materials of crushed stone and coal fly ash, compression index was at the lowest level in case of coal fly ash 30%, and therefore this ratio of mixed material was judged to be the most stable from an engineering aspect.

      • KCI등재

        지오폴리머계 그라우트재의 강도 특성

        이종휘(Lee, Jonghwi),김선주(Kim, Seonju),차경섭(Cha, Kyungsub),김선곤(Kim, Sunkon),천병식(Chun, Byungsik) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.4

        본 연구에서는 지오폴리머계 그라우트재(HIT)의 강도 및 내구성 특성을 분석하기 위하여 일축압축강도시험, SEM, 공시체 표면변화관찰 및 용탈시험을 실시하였다. 일축압축강도시험 결과, HIT의 경우 초기강도가 높고, 재령일이 경과할수록 강도가 증가하는 경향을 보였으나, SGR과 LW 경우 재령 28일 이후 강도가 감소하는 경향을 보였다. 이는 SEM 결과와 일치하였으며, HIT의 경우 지속적인 수화반응을 통하여 밀실한 형태의 C-S-H 수화물이 다수 분포함을 확인할 수 있어 물유리계 재료보다 강도 및 내구성이 우수한 칼슘실리케이트 수화물을 형성함을 알 수 있었다. 또한 공시체의 표면변화 및 용탈시험 결과에서도 양생 6개월이 지난 시점에서 HIT의 경우 양호한 표면을 유지했으며 중량감소율도 극히 미미했다. LW, SGR의 경우에는 표면의 수축정도가 심했으며, 중량감소율도 HIT보다 큰 것으로 나타나 내구성이 떨어지는 것으로 나타났다. 종합적으로 HIT가 물유리계 재료보다 강도, 내구성면에서 우수한 특성을 나타내는 것으로 나타나 해상구조물 그라우트재로 적합할 것으로 판단된다. In this study, strength and durability of a geo-polymer grout material(HIT) was investigated through unconfined compression strength tests(UCS)), scanning electron microscope(SEM), elution tests, and surface observations. UCS tests showed high initial strength and rapid continuous strength increments when compared to labile wasser glass(LW) and space grouting rocket system (SGR) grout materials, which showed strength reduction after 28 days. The higher strength was also reflected in SEM results which showed calcium silicate hydroxide(C-S-H) gels of the dense hydrate range, indicating higher strength and durability. Additionally, elution tests and grout surface observations showed HIT was in good condition and the decrease in weight was minor when under water for six months. LW and SGR showed the grout surface to be constricted and lower durability due to higher weight increase. These results and observations show HIT to be better suited for coastal structural applications than LW and SGR in long terms of strength and durability.

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