본 연구에서는 현장재하시험을 통해서 현장타설말뚝의 축방향 압축하중에 대한 지지력을 평가하고 또한, 축방향압축하중에 대해서 하중전이 시험을 병행하였으며 수치해석법을 적용하여 계측결과와 해석결과를 비교하여 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1) 본 시험은 부산-김해간 경전철 민간투자사업의 기초공에 대한 시험시공의 일환으로 기초공으로 적용 가능성이 있는 현장 타설 콘크리트 말뚝인 대구경말뚝에 대해 하중전이시험을 병행한 압축 정재하시험, ...
본 연구에서는 현장재하시험을 통해서 현장타설말뚝의 축방향 압축하중에 대한 지지력을 평가하고 또한, 축방향압축하중에 대해서 하중전이 시험을 병행하였으며 수치해석법을 적용하여 계측결과와 해석결과를 비교하여 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1) 본 시험은 부산-김해간 경전철 민간투자사업의 기초공에 대한 시험시공의 일환으로 기초공으로 적용 가능성이 있는 현장 타설 콘크리트 말뚝인 대구경말뚝에 대해 하중전이시험을 병행한 압축 정재하시험, 동재하시험을 실시하여 외말뚝(single pile)의 축방향 압축하중에 대한 지지력과 하중전이시험에서 하중단계별 말뚝선단과 주면으로의 전달하중을 평가하여 말뚝기초의 설계 및 시공을 위한 기초자료를 얻기 위함이다. 참고로 현장타설말뚝의 외말뚝에 대한 예상 설계하중은 연직 압축하중 800tf, 수평하중 25tf이다.
2) 재하하중-말뚝두부 침하량 곡선(P-S 곡선)은 제 6단계 재하하중(1,000tf)을 경계로 두 개의 직선 형태를 나타내며 말뚝두부 침하량은 예상 설계하중 800tf에서 10mm, 최대시험하중 2,400tf에서 60.16mm를 나타내었고 25.4mm(1 inch)의 침하량에 대해서는 1,460tf의 압축하중이 대응된다.
3) 대구경 말뚝의 하중전이시험 결과 축 방향 철근 변형율계(1게이지 3선 결선법) 및 콘크리트 응력계의 계측 결과에 의하면 최대 시험하중(2,400tf) 까지 주면 마찰 저항과 선단 저항이 점진적으로 증가하는 경향이다. 축압축 재하하중 1,200tf 및 2,400tf에 대한 말뚝 선단 및 주면저항에 의한 하중의 분담은 축방향 변형율계의 경우, 선단 저항은 약250tf, 820tf, 주면 마찰저항은 약 950tf, 1,580tf, 그리고 콘크리트 응력계의 경우, 선단 저항은 약 150tf, 400tf, 주면 마찰저항은 약 1,050tf, 2,000tf 으로 각각 평가된다.
4) 재하시험 결과에 대한 의견 하중전이시험을 병행한 압축 정재하시험 결과, 평가된 지반의 허용 지지력은 말뚝 자체의 강성에 비하여 낮게 평가되고 말뚝의 침하량이 크게 나타나는데, 이는 말뚝 기초 선단부의 지층이 충분하게 견고하지 못한 것이 주요 원인으로 판단된다.
5) 수치해석과 재하시험의 결과를 보면 수치해석시 사용하는 최대주면마찰력과 최대선단지지력의 정확한 산정이 표준관입시험에만 의존하여 값을 산정했기 때문에 차이가 발생한 것으로 생각된다. 또한 N값을 이용하여 주면마찰력을 산정하였기 때문에 말뚝의 깊이에 따른 연직유효응력을 고려하지 못하는 점 역시 결과에 영향을 주었을 것으로 생각된다. 따라서 수치해석시에는 이를 고려하여 주면마찰력을 산정하여야 할 것이다.
본 연구에서는 현장재하시험을 통해서 현장타설말뚝의 축방향 압축하중에 대한 지지력을 평가하고 또한, 축방향압축하중에 대해서 하중전이 시험을 병행하였으며 수치해석법을 적용하여 계측결과와 해석결과를 비교하여 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
1) 본 시험은 부산-김해간 경전철 민간투자사업의 기초공에 대한 시험시공의 일환으로 기초공으로 적용 가능성이 있는 현장 타설 콘크리트 말뚝인 대구경말뚝에 대해 하중전이시험을 병행한 압축 정재하시험, 동재하시험을 실시하여 외말뚝(single pile)의 축방향 압축하중에 대한 지지력과 하중전이시험에서 하중단계별 말뚝선단과 주면으로의 전달하중을 평가하여 말뚝기초의 설계 및 시공을 위한 기초자료를 얻기 위함이다. 참고로 현장타설말뚝의 외말뚝에 대한 예상 설계하중은 연직 압축하중 800tf, 수평하중 25tf이다.
2) 재하하중-말뚝두부 침하량 곡선(P-S 곡선)은 제 6단계 재하하중(1,000tf)을 경계로 두 개의 직선 형태를 나타내며 말뚝두부 침하량은 예상 설계하중 800tf에서 10mm, 최대시험하중 2,400tf에서 60.16mm를 나타내었고 25.4mm(1 inch)의 침하량에 대해서는 1,460tf의 압축하중이 대응된다.
3) 대구경 말뚝의 하중전이시험 결과 축 방향 철근 변형율계(1게이지 3선 결선법) 및 콘크리트 응력계의 계측 결과에 의하면 최대 시험하중(2,400tf) 까지 주면 마찰 저항과 선단 저항이 점진적으로 증가하는 경향이다. 축압축 재하하중 1,200tf 및 2,400tf에 대한 말뚝 선단 및 주면저항에 의한 하중의 분담은 축방향 변형율계의 경우, 선단 저항은 약250tf, 820tf, 주면 마찰저항은 약 950tf, 1,580tf, 그리고 콘크리트 응력계의 경우, 선단 저항은 약 150tf, 400tf, 주면 마찰저항은 약 1,050tf, 2,000tf 으로 각각 평가된다.
4) 재하시험 결과에 대한 의견 하중전이시험을 병행한 압축 정재하시험 결과, 평가된 지반의 허용 지지력은 말뚝 자체의 강성에 비하여 낮게 평가되고 말뚝의 침하량이 크게 나타나는데, 이는 말뚝 기초 선단부의 지층이 충분하게 견고하지 못한 것이 주요 원인으로 판단된다.
5) 수치해석과 재하시험의 결과를 보면 수치해석시 사용하는 최대주면마찰력과 최대선단지지력의 정확한 산정이 표준관입시험에만 의존하여 값을 산정했기 때문에 차이가 발생한 것으로 생각된다. 또한 N값을 이용하여 주면마찰력을 산정하였기 때문에 말뚝의 깊이에 따른 연직유효응력을 고려하지 못하는 점 역시 결과에 영향을 주었을 것으로 생각된다. 따라서 수치해석시에는 이를 고려하여 주면마찰력을 산정하여야 할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.