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Piled raft 공법은 말뚝과 raft의 하중 분담 효과를 고려할 수 있어, 말뚝의 수량을 감소시킬 수 있는 경제적인 공법이며 다양한 구조물의 기초 형식으로 널리 사용되고 있다. 이 공법은 침하량을 제한하는 데 효과적이나, 대심도 연약지반에는 압밀로 인한 지반 침하가 지속적으로 발생하기 때문에 이를 적용하기 어렵다. 따라서, Piled raft 공법이 연약지반 개량 공법으로 적용된 사례는 극히 드물다. 그러나, 연약지반에서 침하를 제한할 수 있다면 이 공법은 시공기간을 단축할 수 있는 매우 효율적인 공법이 될 것이다. 본 연구에서는 연약지반의 압밀을 촉진시켜서 침하를 미리 유도한 경우, Piled raft 공법의 거동을 ...

Piled raft 공법은 말뚝과 raft의 하중 분담 효과를 고려할 수 있어, 말뚝의 수량을 감소시킬 수 있는 경제적인 공법이며 다양한 구조물의 기초 형식으로 널리 사용되고 있다. 이 공법은 침하량을 제한하는 데 효과적이나, 대심도 연약지반에는 압밀로 인한 지반 침하가 지속적으로 발생하기 때문에 이를 적용하기 어렵다. 따라서, Piled raft 공법이 연약지반 개량 공법으로 적용된 사례는 극히 드물다. 그러나, 연약지반에서 침하를 제한할 수 있다면 이 공법은 시공기간을 단축할 수 있는 매우 효율적인 공법이 될 것이다. 본 연구에서는 연약지반의 압밀을 촉진시켜서 침하를 미리 유도한 경우, Piled raft 공법의 거동을 수치해석 및 현장시공사례를 통해서 분석하였으며 이의 적용성을 규명하였다. 연약지반에는 선행하중공법을 적용하여 압밀을 유도한 경우를 대상으로 하였다. 일련의 유한요소해석을 수행하여 Piled raft 기초의 거동을 분석하였으며 이를 통해서 기초를 설계하였다. 수치해석을 통해서 Raft 두께, 말뚝 간격과 깊이를 결정하여 현장에 적용하였다. 계측 결과, 선행하중을 가하여 연약지반의 압밀도가 90%에 도달한 후 Piled raft를 적용한 경우, 지반 및 raft의 침하량은 Piled raft 시공 이전 및 직후에 대부분 발생하였고, 성토가 완료되고 제방이 완공된 후 약 4∼7개월간 계측된 장기침하량은 6mm 이하로 무시할 만한 수준이었으며 매우 효과적으로 침하량이 제한되는 것으로 나타났다. 말뚝의 거동은 선단지지특성에 따라서 결정되는 것으로 나타났다. 선단지지력이 큰 경우 부마찰력이 작용하며 raft의 접촉압력은 작용하지 않지만, 탄성침하가 압밀침하보다 큰 경우에는 부마찰력이 작용하지 않으며 양의 raft의 접촉압력이 발생하는 것으로 나타났다. 이는 연약지반에 적용된 Piled raft의 중요한 설계 요소이므로 정밀한 검토가 요구된다고 판단된다. Raft 연단 아래에 연약지반은 제방중심을 향하여 횡방향 변위가 발생하였고, 그 크기는 점토층 중앙부근에서 가장 크게 나타났다. 이러한 현상은 말뚝 머리 부근에서 제방외측을 향하여 편심 응력이 작용하고, 이에 반해 Piled raft 아래 연약지반은 말뚝 타입 시 교란되어 바깥쪽의 원지반에 비하여 강성이 많이 저하되었기 때문으로 판단된다. 이는 구조물의 측방유동 검토 시에 별도로 검토해 주어야 할 사항이다. 결과적으로 Piled raft 공법은 사전에 충분한 압밀침하를 유도한다면 연약지반에 성공적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다. 수치해석은 연약지반에 적용된 Piled raft 기초의 거동을 모사하는 데 매우 효과적인 방법인 것을 확인하였으며 추후 적극적으로 이를 활용할 것을 권장한다.

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