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문제 정의
- 본 연구에서는 국내 시공실적이 없는 쇄석 다짐 말뚝의 현장 적용성을 확인하기 위하여 육상부 특정 현장에서 쇄석다짐말뚝을 시험 시공하였다. 그리고, 시험 시공된 쇄석다짐말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였다.
제안 방법
- 쇄석다짐말뚝을 시험 시공하였다. 그리고, 시험 시공된 쇄석다짐말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였다. 여기서, 쇄석다짐말뚝과 연약지반의 응력분담비를 규명하고 성능을 평가하였다.
- 구체적 인 시험 종류를 표 1에 수록하였다. 본 연구에서는 쇄석말뚝의 직경을 일정하게 유지시키면서 쇄석말뚝의 배치간격을 변화시켜 치환율을 조정해주었다. 즉, 각 치환율에 대한 정재하시험을 수행할 때에는 각치환율 별로 재하판의 면적을 달리 하였다.
- 쇄석 단말뚝의 극한지지력을 알기 위해서는 충분한재하흐} 중이 필요하므로 재하시험에서는 반력 지중 앵커 방식을 사용하였으며, 반력앵커를 시공하였다(그림 4). 반력하중에 충분히 견딜 수 있는 재하대를 설치하였다 (사진 1).
- 시험 부지의 상부에는 매립층이 6m 정도 분포하고 있어, 쇄석말뚝 시공 후, 케이싱을 인발할 때, 발생하는 연약 토로서 치환하였으며, 시험은 G.L. -2.8m에서 수행하였다. 치환층에서 베인전단시험을 수행한 결과, 비 배수 전단 강도가 0.
- 시험 시공된 쇄석다짐말뚝의 배치는 그림 4와 같으며치환율 20, 30, 40%의 단일말뚝 1본씩을 시공하였다. 구체적 인 시험 종류를 표 1에 수록하였다.
- 그리고, 시험 시공된 쇄석다짐말뚝에 대한 정재하시험을 수행하였다. 여기서, 쇄석다짐말뚝과 연약지반의 응력분담비를 규명하고 성능을 평가하였다.
- 1). 이때 그림 5와 같이 로드셀을 설치하여쇄석다짐말뚝과 지반의 응력을 측정하였고, 재하판 상단 4개소에 LVDT를 설치하여 하중 재하시 발생하는 침하량을 측정하였다.
- 직경 700mm의 쇄석말뚝에 대하여, 치환율 20, 30, 40%인 쇄석다짐말뚝을 20.7m 깊이까지 각각 시험 시공한 후 쇄석부 응력과 지반부 응력의 분담을 분석하기위한 정재하시험을 실시하였다. 본 연구에서 얻은 결과는 다음과 같다.
- 치환율 20, 30, 40%의 쇄석말뚝에 대하여 각각 정재하시험을 실시하였다 쇄석 및 지반의 응력분담을 측정하기 위하여 로드셀을 설치하였으나, 이번 분석에는 지반에 설치한 로드셀의 측정값을 사용할 수 없었으므로총 재하흐}중에서 쇄석이 받은 하중을 감한 값을 지반응력으로 환산하여 적용하였다.
성능/효과
- (1) 임의 압력에서 치환율이 증가할수록 침하량이 작아지는 경향을 보였다. 즉, 치환율이 증가할수록 지반의 보강효과가 커서 복합지반의 변형계수가 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- (2) 치환율 20%일 때, 항복압력이 138由1子으로 가장 작고, 치환율 30%, 40%에서는 각각 215tfZm2, 220tf7m2 으로 거의 비슷하였으며, 치환율 20%일 때, 침하량이 270mm로 가장 크고, 치환율 30%, 40%에서는 각각 175mm, 156mm로 거의 비슷한 경향을 보였다. (3) 응력분담비는 1.
- 보였다. (3) 응력분담비는 1.7〜3.0의 범위에 있었으며, 치환율이 증가할수록 응력분담비가 증가하는 경향을 보이고 있었다. 이것은 치환율이 클수록 쇄석에서 응력집중이 크다는 것을 알 수 있었으나, 응력분담비가증가하는 비율은 작아지는 경향을 보였다.
- 그림 10(a)에서 치환율이 증가할수록 응력분담비가 증가한다는 것을 알 수 있었다. 낮은 재하압력단계에서는 응력분담비가 매우 크게 나타나는데, 이것은 초기 재하압력시 대부분의 재하압력이 쇄석 말뚝으로 전달되기 때문이며, 재하압력이 커지면서 응력분담비는 거의 일정하게 수렴하는 것을 알 수 있었다.
- 그림 9(a)에서 치환율 변화에 따라 쇄석부에 발생하는 응력이 거의 비슷하였다. 그림 9(b)에서 지반부에 발생하는 응력은 치환율이 증가할수록 감소하는 경향을 볼 수 있었는데, 이것은 치환율이 증가할수록 쇄석의 하중분담크기가 커진다는 것을 알 수 있었다.
- 임의 재하압력에서 치환율이 클수록 침하량이 감소되는 것을 알 수 있었다. 또한, 치환율이 증가함에 따라 항복압력이 증가하는 경향을 나타내었다. 치환율 20, 30, 40%일 경우, 항복압력은 138, 215, ZStonf/n? 으로나타났으며, 치환율 30%와 40%에서는 거의 비슷한 값을 보였다.
- 나타내었다. 임의 재하압력에서 치환율이 클수록 침하량이 감소되는 것을 알 수 있었다. 또한, 치환율이 증가함에 따라 항복압력이 증가하는 경향을 나타내었다.
- 56이었다. 즉 치환율이 증가할 수록 응력감소계수가 감소하는 것을 볼 수 있었다.
- 경향을 보였다. 즉, 치환율이 증가할수록 지반의 보강효과가 커서 복합지반의 변형계수가 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- 그림 8에서 보는 바와 같이 치환율이 증가할수록 침하량이 작아지는 경향을 보였다. 즉, 치환율이 클수록 지반 보강효과가 증가하여 복합 지반의 변형계수가 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- 68 이었다. 치환율 20%일 때보다 치환율 30%와 40%일 때의 응력증가계수가 크지만, 치환율 30%와 40%일 때는응력증가계수는 거의 비슷하다는 것을 볼 수 있었다. 그림 11(b)에서 치환율이 증가할수록 응력감소계수가 감소하는 경향을 볼 수 있었다.
- 그림 10(b)에는 치환율 변화에 따른 응력분담비의 변화양상을 나타내었다. 치환율이 증가할수록 평균응력 분담비도 증가하는 것을 볼 수 있었다. 치환율 20〜40%일 경우, 응력분담비는 1.
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