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기성말뚝 시공법으로는 타입말뚝공법과 매입말뚝공법이 대표적이다. 타입말뚝공법은 말뚝을 타입하는 hammer 형식에 따라 타격식(drop, diesel and hydraulic hammer)과 진동식(vibro hammer)으로 구분된다. 그리고 매입공법은 굴착장비나 굴착방식 및 최종 말뚝처리방식에 따라 중굴(내부굴착)공법, 선 굴착(preboring)공법 및 회전압입공법으로 구분된다(채수근, 1997, 2000).
최근에는 항타공사로 인한 소음과 지반진동으로 인해 민원이 발생됨에 따라 항타시공법 보다는 매입말뚝시공법이 증가하는 추세이다(채수근, 2002). 그렇지만 아직도 한적한 교외의 철도, 도로 및 항만공사현장과 해안매립지의 건축공사현장에서는 대부분 타입공법으로 말뚝을 시공하고 있다.
타입말뚝공법은 오랫동안 국내에서 사용되어 왔으나 항타말뚝의 설계와 시공기술이 여전히 뒤떨어지는 것으로 보고되고 있다(이명환 등, 1996). 말뚝재료의 내력을 기준으로 할 때 우리나라에서 ...

기성말뚝 시공법으로는 타입말뚝공법과 매입말뚝공법이 대표적이다. 타입말뚝공법은 말뚝을 타입하는 hammer 형식에 따라 타격식(drop, diesel and hydraulic hammer)과 진동식(vibro hammer)으로 구분된다. 그리고 매입공법은 굴착장비나 굴착방식 및 최종 말뚝처리방식에 따라 중굴(내부굴착)공법, 선 굴착(preboring)공법 및 회전압입공법으로 구분된다(채수근, 1997, 2000).
최근에는 항타공사로 인한 소음과 지반진동으로 인해 민원이 발생됨에 따라 항타시공법 보다는 매입말뚝시공법이 증가하는 추세이다(채수근, 2002). 그렇지만 아직도 한적한 교외의 철도, 도로 및 항만공사현장과 해안매립지의 건축공사현장에서는 대부분 타입공법으로 말뚝을 시공하고 있다.
타입말뚝공법은 오랫동안 국내에서 사용되어 왔으나 항타말뚝의 설계와 시공기술이 여전히 뒤떨어지는 것으로 보고되고 있다(이명환 등, 1996). 말뚝재료의 내력을 기준으로 할 때 우리나라에서 강관말뚝의 설계와 시공은 말뚝재료 허용내력의 50.0%정도, 콘크리트말뚝은 말뚝재료 허용내력의 64.0% 정도만을 활용하는 것으로 조사되었다(조천환, 1998). 특히 강관말뚝은 고강도 콘크리트말뚝에 비해 재료강도가 크기 때문에 운반, 취급 및 항타시 재료 손상이 적다. 또한 이음시공의 신뢰도와 지지력은 고강도 콘크리트말뚝에 비해 높다. 그럼에도 불구하고 내력기준으로 콘크리트말뚝에 비해 작은 설계지지력을 채택할 수 밖에 없는 것은 설계자가 합리적인 시공관리기준을 제시하지 못하고 말뚝지지력의 시간 경과효과를 제대로 반영하지 못하기 때문이다. 따라서 민간공사는 물론이고 특히 국가에서 시행하는 공공 구조물의 기초말뚝으로 강관말뚝을 주로 사용하기 때문에 상대적으로 국가의 많은 예산이 낭비되고 있는 실정이다.
타입말뚝의 지지력은 크게 지반조건, 말뚝조건 및 해머조건에 의해 영향받으며 이들 조건이 최적으로 조합되어야만 말뚝재료가 갖는 허용하중을 충분히 활용할 수 있는 최적설계가 가능하다. 타입말뚝에 있어 최적설계의 개념을 도입하기 위해서는 재하시험과 파동이론해석(Wave Equation Analysis of Pile driving ; WEAP)을 이용하는 설계방법이 가장 바람직한 것으로 평가되었다(한국지반공학회, 2003). 그러나 WEAP해석이나 재하시험으로 더욱 신뢰성 있는 결과를 얻기 위해서는 지지력의 시간경과효과를 반영할 수 있는 정량적 자료가 필요하지만 이에 대한 연구는 국내외적으로 아직 미흡한 실정이다.
점성토 지반에서 말뚝을 항타하면 지반에는 과잉간극수압이 발생하게 되어 말뚝의 관입이 어려워지게 된다. 따라서, 과잉간극수압의 소산에 의해 말뚝이 관입하게 되는데 이러한 현상은 항타관입과정중에 관찰되어 진다. 즉, 말뚝주변에 간극수가 유출되는 것을 육안으로도 쉽게 확인할 수 있다. 이러한 간극수압은 시간이 지남에 따라 소산되면서 지반내에 유효응력과 전단강도를 증가시켜 말뚝의 지지력에 영향을 주고있다는 것이 이론적인 토질역학에서 인식되고 있는 사항이다.
한편 사질토 지반에서는 높은 투수계수로 인해 과잉간극수압이 발생된다 하더라도 즉시 소산되기 때문에 말뚝의 지지력이 변화하지 않는다는 것이 정설이었다. 그러나 초기항타시의 최종관입량이 일정시간이 경과한 후에는 현저히 감소되는 현상으로 사질토 지반에서도 시간경과 효과가 있다는 것을 기술자들은 실무에서 확인하고 있다. 다만 항타분석기에 의한 동재하시험이 발전되기 전에는 이를 정량적으로 파악하기 곤란하여 실무에 반영하는 것이 어려웠다. 그러나 최근에는 항타분석기의 활용으로 체계적인 연구가 가능하게 되었다.
본 연구에서는 인천송도 해상신도시지역에서 건축물의 기초로 사용한 강관말뚝으로 시험시공과 동재하시험을 수행한 후 타입말뚝의 지지력에 대한 시간경과효과를 점성토와 사질토 지반으로 구분하여 정량적으로 분석하였다. 따라서 이 지역은 물론이고 이와 유사한 지반조건을 갖는 지역에서 보다 경제적으로 기초말뚝의 지지력에 대해 최적 설계를 시행하고 동시에 합리적으로 시공품질관리 기준을 설정할 수 있도록 하는데 목적이 있다.