경사형 선단 보강장치가 장착된 매입말뚝의 지지력에 관한 연구 = Analyses on bearing capacity of embedded piles with tip strengthening plate
저자
발행사항
서울 : 高麗大學校, 2016
학위논문사항
학위논문(석사) -- 고려대학교 대학원 건축사회환경공학과 2016
발행연도
2016
작성언어
한국어
KDC
532.841 판사항(6)
DDC
624.154 판사항(23)
발행국(도시)
서울
형태사항
x, 73장 : 삽화, 도표 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 이종섭
참고문헌: 장 72-73
DOI식별코드
소장기관
기존의 항타말뚝 공법 시공 시 발생하는 소음과 진동을 최소화하기 위한 공법으로 매입말뚝 공법이 개발되었으며, 이는 PHC 말뚝의 등장 이후로 그 사용량이 증가하고 있다. 시공된 매입말뚝의 지지력을 확인하기 위하여 항타말뚝과 동일한 방법으로 재하시험이 수행되고 있으며, 그 중 정재하시험이 실제 하중 조건과 유사하므로 상대적으로 신뢰도가 높다.
매입말뚝 공법 시공량이 증가함에 따라 매입말뚝의 지지력을 증가시키기 위하여 말뚝 선단부 형상 및 선단 보강장치에 관한 연구가 많이 수행되었다. 본 연구에서는 매입말뚝의 지지력을 증가시키기 위하여 말뚝 선단부의 외측에 하향 경사 방향으로 돌출된 링 형태의 보강장치가 장착된 Max Pile을 개발하였으며, 말뚝의 지지력을 확인하기 위한 현장실험과 수치해석을 수행하였다. 실제 현장에서 직경 500mm의 PHC 말뚝을 매입말뚝 공법으로 시공하였으며, Max Pile의 지지력 증가 효과를 확인하기 위하여 Max Pile과 일반 말뚝을 인접한 지반에 시공하였다. 시공된 말뚝에 정재하시험을 수행하였으며, 이를 통하여 Max Pile이 일반 말뚝과 비교하여 지지력 증가 효과가 있음을 확인하였다. 또한 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 말뚝과 지반을 모델링하여 매입말뚝의 정재하시험을 모사하였다. 이 때 선단 보강장치의 형상과 말뚝 선단부의 지반조건, 말뚝의 관입깊이, 말뚝의 단면적 등을 변화시키며 다양한 분석을 수행하였다. 그 결과로 일반 말뚝에 비하여 Max Pile이 지지력 증가 효과가 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 말뚝에 하중 재하 시 말뚝 주변부 지반의 거동을 알아보기 위하여 개별요소 해석 프로그램인 PFC를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 동일한 지반에 일반 말뚝과 Max Pile을 동일한 조건의 하중 재하를 모사하였다. 분석결과, 일반 말뚝에 비하여 선단 보강장치가 장착된 말뚝이 지반을 다짐하는 효과가 크며 이에 대한 결과로 말뚝의 지지력 또한 큰 것으로 나타났다.
본 연구를 통하여 하향 경사 방향으로 돌출된 링 형태의 보강장치가 장착된 Max Pile이 일반 매입말뚝에 비하여 지지력에 크게 발현되는 것을 확인할 수 있었다. Max Pile의 지지력 증가 효과로 시공되는 말뚝의 본 수를 감소시킬 수 있으므로 이로 인하여 공사비 절감과 공사기간 단축이 기대된다.
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