암반에 근입된 강관말뚝의 수평방향 지지거동 연구

김기웅(Khi-Woong Kim),박정준(Jeong-Jun Park),김진우(Jin-Woo Kim) 한국지반신소재학회 2016 한국지반신소재학회 논문집 Vol.15 No.1

최근 해상풍력발전 단지 조성은 많은 양의 에너지를 창출할 수 있어 그 기대는 점차적으로 증가하고 있다. 특히 제주도는 풍황이 우수하여 해상풍력발전 시스템 운영을 위한 최적의 대상지이기는 하나, 화산활동에 의해 형성된 지형으로 육지부와 달리 현무암층 사이에 연약층인 화산쇄설물 및 공동이 불규칙하게 발달된 층상구조로 이루어져 있다. 이에 본 연구에서는 제주현무암의 p-y 곡선을 얻기 위한 수평재하시험을 실시하였다. 말뚝 수평재하시험중에 측정한 변형률 데이터로부터 p-y 곡선을 유도하기 위하여 수평변위(y)는 high order polynomial curve fitting 기법을 적용하고, 지반반력(p)은 piecewise cubic polynomial curve fitting 기법을 추천한다. 이는 지반반력을 계산하기 위하여 미분하는 과정에서 발생하는 에러를 최소화 할 수 있으므로 역해석을 통한 말뚝두부에서 하중-변위를 예측할 때 에러가 가장 작게 발생한다. Recently, offshore wind farms are increasingly expected, because there are huge resource and large site in offshore. Jeju island has optimum condition for constructing a wind energy farm. Unlike the mainland, Jeju island has stratified structure distribution between rock layers sediments due to volcanic activation. In these case, it can be occur engineering problems in whole structures as well as the safety of foundation as the thickness and distribution of sediment under top rock layer can not support sufficiently the structure. In this study, field lateral load test of the pile for analyzing lateral behavior of the offshore wind turbine which is embedded in basalt. After calculating the subgrade resistance and the horizontal deflection from the measured strain to derive p-y curve from the lateral load test results, the subgrade resistance amplifies the error in the process of differentiation and the error of piecewise polynomial curve fitting is the smallest. In order to calculate the horizontal deflection from the measured strain, the six-order polynomial was used.

친환경 호안구조물의 사면보호 효과에 관한 연구

김기웅(Kim Khi-Woong) 한국토목섬유학회 2009 한국지반신소재학회 논문집 Vol.8 No.4

우리나라의 자연재해는 대부분 풍수해에 의해 발생하며, 강우시 산비탈이 갑작스럽게 붕괴되는 산사태로 인해 큰 재난을 겪고 있다. 사면파괴를 유발하는 요인은 다양하고 요인들이 서로 관련이 있기 때문에 어느 하나의 요인에 의하여 사면파괴의 발생을 설명할 수는 없으나, 외적요인 중 강우는 가장 중요한 외적요인이다. 따라서, 본 논문에서는 무보강된 일반사면과 친환경 호안구조물로 사면보호공법이 적용된 사면을 대상으로 실내 강우재현실험을 수행하였으며, 강우강도와 사면경사에 따른 유출량과 저류량을 분석하여 호안구조물의 침식에 대한 사면보호효과에 대하여 검토하였다. The slope failure in the country is caused by mainly rainfall and its type is reported shallow slope failures in general. To investigate the cause of slope failure, the unsaturated soil slope behavior in accordance with rainfall amount studies actively, but there are little studies related the slope erosion and scour by rainfall. The slope erosion and scour by rainfall cause environmental pollution and slope instability, however there are few methods to effectively control them. This research analyzed experimentally how infinite gradients are infiltrated according to the changes of amount of rainfall and the slope of gradients by manufacturing the model of gradient in order to investigate how rainfall infiltrates regarding homogeneous gradients and slope protection method. For this, this experiment measured and analyzed discharge . storage rate occurring in gradients by going on changing amount of rainfall, slope of gradients.

彈性論과 確率論에 의한 地中應力分布의 比較硏究

金基雄(Kim Khi Woong),白榮植(Paik Young Shik) 대한토목학회 1981 대한토목학회지 Vol.29 No.1

강우를 고려한 불포화 토사사면의 안정해석 연구

김기웅(Kim Khi-Woong),김범주(Kim Bum-Joo),박정준(Park Jeong-Jun) 한국토목섬유학회 2008 한국지반신소재학회 논문집 Vol.7 No.4

우리나라에서는 강우로 인한 얕은 사면파괴 형태를 흔하게 볼 수 있다. 즉, 강우시 발생하는 사면의 얕은 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 침투가 사면 표면이 안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 한계평형법을 이용하는 무한사면 해석방법을 적용하였다. 재현기간에 따른 강우강도와 지속기간이 고려되는 임의의 강우에 의해 유발되는 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위해서 일차원 침투모델인 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 침투능에 따른 침투깊이를 산정한 Pradel & Raad 방법을 이용하였다. 즉, 이론해에 의한 결과와 비교하기 위하여 동일한 조건으로 SEEP/W를 통한 수치해석을 수행하였다. 결과, 화강풍화토의 함수특성곡선을 이용하여 불포화사면의 강도정수를 추정하여 계산된 불포화 지반의 해석이 기존 포화사면의 해석에 비하여 보다 정확한 결과임을 알 수 있었다. Shallow slope failures in residual soil during periods of prolonged infiltration are common in Korea. This study examines an infinite slope analysis to estimate the influence of infiltration on surficial stability of slopes by the limit equilibrium method. Approximate method which is based on the Green-Ampt model have been considered to evaluate the likelihood of shallow slope failure which is induced by a particular rainfall event that accounts for the rainfall intensity and duration for various return periods. Pradel & Raad method which is devised to predict the depth of wetting front to decomposed granite soil slopes having measured soil-water characteristic curves. To compare the results with those obtained from the Pradel & Raad method, a series of numerical analysis using SEEP/W were carried out. It was found that the stability analysis of unsaturated soils calculated by using the soil-water characteristic curve of decomposed granite soils was found to be a proper analysis for shallow slope failures due to rainfall.

압축지수를 이용한 압밀침하량 계산식의 압밀층 두께 분할효과

김기웅(Kim Khi-Woong) 한국토목섬유학회 2012 한국지반신소재학회 논문집 Vol.11 No.2

연약지반 개량공사에서 최종압밀침하량은 침하관리와 준공시기를 결정하는 데 중요하다. 설계 시 점토층의 최종압밀침하량의 산정은 압축지수를 이용하는 방법이 가장 많이 이용되고 있다. 압축지수는 압밀시험으로 얻어진 하중-침하 관계를 반대수좌표에 나타냈을 때 처녀압축곡선의 기울기이다. 종래에는 압밀층 전체를 한 개의 층으로 보고 최종압밀침하량을 산정해 왔으나, 압밀층을 여러 개의 층으로 분할했을 때 얻어지는 침하량의 차이를 알아보았다. 분할층 수와 상재하중의 크기가 압밀침하량에 미치는 영향에 대하여 분석한 결과는 다음과 같다. 분할층 수가 증가할수록 침하량은 증가하여 일정한 값에 수렴하며 이러한 양상은 상재하중의 크기와 무관하게 나타났다. 상재하중이 압밀층 두께에 비해 상대적으로 작을 때는 층분할효과가 매우 크게 나타났다. 보편적인 성토하중의 경우 층분할효과는 1.2~1.4 정도로 나타났으며 이 값은 최종압밀침하량 산정 시 안전율의 의미로 사용할 수 있을 것이다. The final consolidation settlement is important factor in soft ground improvement because of settlement management and completion time. The compression index, which is slope of primary consolidation curve, is commonly used for the calculation of final consolidation settlement in clay layer. The existing final consolidation settlement is calculated in total consolidation layer that is assumed as one layer. This paper describes analysis result of the acquired settlement, when the consolidation layer is divided as several layer. The consolidation settlement increased according to increase of the divided layer and then it is converged. This result was unrelated to surcharge load. The division effect of layer is very high when the surcharge load is less than the consolidation layer thickness. The division effect of layer is 1.2 to 1.4 in the general surcharge load, and this value can be apply as safety factor in the calculation of final consolidation settlement.

연약지반에 적용된 변단면 연약지반보강기초의 거동분석

김기웅(Khi-Woong Kim),김동욱(Dong-Wook Kim),조명수(Myoung-Su Jo) 한국지반신소재학회 2016 한국지반신소재학회 논문집 Vol.15 No.4

인천 ○○지역의 연약지반에 시공된 변단면 연약지반보강기초(Variable cross-section soft ground reinforced foundation)의 연직압축거동을 분석하였다. 변단면 연약지반보강기초는 원지반과 고화재를 혼합교반하여 형성되는 고형체의 높은 강성과 강도를 이용하여 상부구조물로부터 유발되는 연약하중을 효과적으로 저항하기 위하여 시공된다. 변단면 연약지반보강기초는 군말뚝 형식으로 시공이 되는데, 정확한 연직거동을 알기 위하여 1 개소의 기초에 대한 연직재하시험을 수행하였다. 변단면 연약지반보강기초의 거동을 일반적인 깊은 기초의 거동과 비교하기 위하여 유사한 천층지반조건에 시공된 PHC 파일의 재하시험 결과와 비교하여 재하하중에 따른 침하량 및 하중전이 거동특성을 분석하였다. 연직재하시험결과를 비교분석하였다. 변단면 연약지반보강기초는 제한된 범위의 연직하중에 대하여 천층에서도 효율적으로 저항하는 것으로 분석되었다. Compressive axial behavior of the variable cross-section soft ground reinforced foundation is investigated from the field load test results at ○○ construction site in Incheon city. Variable cross-section soft ground reinforced foundation is a type of partial-displacement pile formed by mixing bidding material with in situ soils to obtain a rigid and strong variable cross-section column in a relatively soft ground. The foundations are usually constructed as a group; however in this study, only single foundation was installed and tested under compressive axial load on foundation head. For the comparison of the variable cross-section soft ground reinforced foundation axial behavior, behavior of typical Pretensioned spun high strength concrete (PHC) pile constructed on a relatively soft ground near the surface was analyzed. It was concluded that variable cross-section soft ground reinforced foundation efficiently resists against axial load with sufficient stiffness and strength within a considerable range of axial load magnitude.

매입말뚝 시공시 현장토를 활용한 고화처리 충전재의 현장 적용성 평가

김기웅(Khi-Woong Kim),박정준(Jeong-Jun Park),한병권(Byung-Kwon Han) 한국지반신소재학회 2014 한국지반신소재학회 논문집 Vol.13 No.2

시멘트 페이스트를 사용한 충전재는 현장 시공 시 실제 주입량이 지나치게 커서 비효율적이며, 설계기준에 비해 과도한 강도를 발현하여 시멘트 사용에 따른 환경성 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로 기존의 시멘트 페이스트를 대체함과 동시에 경제성과 환경성을 고려하여 현장에서 발생되는 현장토를 충전재로 재활용한 고화처리 충전재의 현장 적용성을 평가하였다. 또한, 현장 재하시험 및 하중전이 계측을 수행하여 말뚝의 축방향 지지거동을 분석하였다. 그 결과 고화처리 충전재는 기존 시멘트 페이스트에 비해 유동성과 재료분리저항성 및 부착강도에서는 좋은 성능을 발휘하였고, 동재하시험에 의한 주면마찰력은 다소 떨어졌으나 수평지지력 및 인발력 등은 유사하였고, 설계지지력 이상 도출되어 기준에 부합된 결과를 나타내었다. The use of filling material based on cement paste is inefficient at field construction because it needs a lot of the charging mass. In addition, it has environmental problem according to the large amount of cement use because its strength is also larger than criterion. The excavated soil with stabilizer can be used as the filling materials when the bored pile is constructed. Therefore, this paper describes field application of solidified soil for economical efficiency and environment-friendly. The static axial load tests and the load-transfer measurements were performed to examine the axial resistant behavior of the piles. As results, the flowability, segregation and bleeding, and bond strength of filling materials was a good performance than that of the existing cement paste. But the skin friction of pile by PDA was slightly decreased than that of the existing cement paste. However, as pile filling materials, and in terms of economics and environment, the applicability of filling material is considered very effective.

사질토 지반 앵커식 고정지지 널말뚝 설계용 간편식

양우식 ( Yang Woo Shik ),김기웅 ( Kim Khi Woong ) 한국농공학회 1998 韓國農工學會誌 : 전원과 자원 Vol.40 No.6

Stock(1992) had developed the graph for solving the penetration depth, tieforce of anchor and maximum bending moment of sheet-pile wall for cantilever and free earth supported anchored wall. Kim(1995) had developed graph for design of fixed earth supported anchored wall. In this paper, the simplified formulas for calculating the penetration depth, tieforce of anchor and maximum bending moment of sheet-pile wall was developed for fixed earth supported anchored wall in sand. The developed formulas may be helpful for design or sheet pile wall.

매립말뚝 천공 시 발생하는 굴착토의 현장재활용 및 폐기물 최소화 기술 연구

김종수(Jong-Su kim),한병권(Byung-Kwon Han),김기웅(Khi-Woong Kim),채종길(Jong-Gil Chae) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회 학술발표회논문집 Vol.2012 No.9

수치해석에 의한 토양증기추출복원시스템의 공기흐름 특성

박정준(Jeong-Jun Park),신은철(Eun-Chul Shin),김기웅(Khi-Woong Kim) 한국토목섬유학회 2008 한국토목섬유학회 학술발표회 Vol.2008 No.11

Soil vapor extraction(SVE) is an effective and cost efficient method of removing volatile organic compounds(VOCs) and petroleum hydrocarbons from unsaturated soils. However, soil vapor extraction becomes ineffective in soils with low gas permeability, for example soils with air permeabilities less than 1 Darcy. The aim of this study is to investigate numerically the performance of a prefabricated vertical drain(PVD) as a SVE well, and the pattern of the induced air flow. A validated numerical model for a single PVD extraction well is developed based on the result of a well-designed laboratory model test. The validity of the simple analytical approach to determine air permeability based on the results of model tests is also discussed.