수치해석적 방법에 의한 저회혼합다짐말뚝의 침하저감비에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

일반적으로 연약지반인 점성토 지반이나 느슨한 사질토 지반을 개량하기 위하여 모래다짐말뚝(SCP)공법 또는 쇄석다짐말뚝(GCP)공법이 쓰여지고 있다. 하지만 모래다짐공법은 모래의 수급부족과 모래채취로 인한 환경파괴와 같은 문제점이 있으며, 쇄석다짐공법은 쇄석다짐재료의 클로깅으로 인하여 배수재의 투수계수가 저하되는 문제점이 있다. 최근, 모래와 공학적 성질이 유사한 화력발전소 부산물인 저회를 모래의 대체 재료로 활용하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 저회혼합다짐말뚝에 대한 기초적 연구로써 조립재료 및 치환율에 따른 조립재료 혼합다짐말뚝의 거동특성을 수치해석적으로 규명하였다. 특히, 말뚝중심부로부터 거리에 따른 침하저감비(SRR)를 산정하였다. 연구 결과는 다음과 같았다. 조립재료에 따른 혼합다짐말뚝의 침하저감비 변화값은 유사한 형태를 보였으며 치환율에 따라 복합지반의 강성이 증대하여 침하저감비는 감소하는 형태를 보였다. 특히, 치환율 20～40%의 범위에서는 일반적으로 침하저감비의 증가가 큰 것으로 나타났고, 치환율 40% 이상에서는 증가치가 서서히 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 연약지반과 유사한 지반에 혼합다짐말뚝 적용 시 경제성을 고려하였을 때, 30～40%의 치환율이 적절할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In general, sand compaction pile(SCP) method and gravel compaction pile(GCP) method have been mainly used to reinforce soft soils such as soft clay or loose sandy ground. But the sand compaction pile method has problems such as lack of sand supply and destroying the nature while collecting sand, the gravel compaction pile method has a problem such as decreased permeability of the drainage material due to clogging. Recently, the study to replace sand with bottom ash which has similar engineering properties with sand is in active. As a fundamental research on bottom ash mixture compaction pile utilizing bottom ash, its behavioral characteristics depending on granular materials and replacement ratio has been simulated numerically. In particular, Settlement Reduction Ratio(SRR) according to the distance from the center of pile was calculated. The main findings were as follows. Change values of Mixture Compaction Pile"s SRR according to granular materials showed similar patterns and stiffness of the composite soil is increased depending on the replacement ratio so SRR showed decreased patterns. Especially, when the replacement ratio is in 20~40%, it increase significantly. When the replacement ratio is over 40%, it increase slowly. When considering the economics, 30~40% replacement ratio is appropriate.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 요지
• 1. 서론
• 2. 이론적 배경
• 3. 수치해석 방법
• 4. 수치해석에 의한 거동특성 파악
• 5. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

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2 천병식, "현장시험치를 이용한 단일 쇄석다짐말뚝의 Bulging 및 General Shear Failure시의 극한지지력 제안식에 관한 비교연구" 한국지반환경공학회 4 (4): 65-76, 2003

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4 천병식, "석탄회를 활용한 경량 유동성채움재(Floable Fills) 제조공정 개발" 한양대학교 2010

5 산업자원부, "석탄회 자원의 최적활용기술 개발연구 : 지반개량재로써 활용기술을 중심으로" 3-4, 2000

6 천병식, "산업폐기물로 발생되는 석탄회의 토질역학적 특성에 관한 연구" 10 (10): 115-123, 1990

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8 김영훈, "RAP의 배치형태에 따른 지지력에 관한 연구" 한국지반환경공학회 10 (10): 19-26, 2009

9 PLAXIS, "PLAXIS 3D Foudnation Program Manual, Version 2"