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사례분석을 통한 말뚝재하시험 계획 및 설계 적용 원문보기

地盤 : 한국지반공학회지, v.25 no.9, 2009년, pp.30 - 41  

서지원 ((주)동성엔지니어링) ,  김정환 ((주)동성엔지니어링) ,  이충숙 ((주)동성엔지니어링)

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문제 정의

  • 세 번째, 。。진입교량 사례는 실시설계 단계에서 인근 재하시험 결과로부터 필요한 설계인자를 채택하여 설계하였다 그리고, 시공초기 단계에서 이 결과들에 대한 확인 시험을 계획하고 필요시 설계변경을 하도록 계획을 수립한 후 설계에 반영한 경우이다 첫 번째 사례인 시험 말뚝에 대한 검증 시험이 현실적으로 어려운 경우 인근 재하시험 사례를 활용하는 비교적 현재의 발주방식에서 접근하기 용이한 방법으로 생각되며, 이런 과정에 대해 중점적으로 기술하였다
  • 선정하였다. 각사례의 목적별로 설계, 시험계획, 설계 및 시험계획 절차 등 중점적인 특징에 대하여 분석하므로써, 말뚝 재하시험 계획 및 설계 적용에 대한 빙향을 제시하고자 하였다.
  • 그러나, 아직까지 실제 설계에서 설계자들은 이들의 적용에 지극히 보수적인 입장을 보이고 있다. 과거 실적을 중시하거나, 설계 당시 수행할 수 있는 시험의 한계 이외에도 새로운 기술에 대한 설계자들의 이해, 관심 및 인식 부족 등이 문제의 원인이 된다고 생각된다 본고에서는 여러 가지 문제들 중 설계자의 입장에서말뚝재하시험 계획과 설계 적용에 대한 이들 기술의 횔용방안을 제시하고자 한다.
  • 본 사례에 대한 실시설계를 수행하는 동안 연직지지력을 예측하기 위하여 정역학적 지지력 공식, 수치코드에 의한 방법과 더불어 검증 시험 결과를 분석하였다 그러나, 본고의 목적은 각 방법의 신뢰성을 평가하는 것이 아니므로 이중 검증 시험 결과(그림 4참조에 의한 지지력 산정만을 제시하였다.
  • 본고에서는 말뚝 재하시험 계획과 설계 적용에 대한 이들 기술의 활용방안을제시하고자하였다 통상적인 말뚝재하시험의 분류를 참고하여 시험 시기에 따라 다음과 같이 3가지 경우의 말뚝재하시험으로 분류하였다 각 사례의 목적별로 설계, 시험계획 설계 및 시험계획 절차 등 중점적인 특징에 대하여 분석하므로써, 말뚝 재하시험 계획 및 설계 적용에 대한 방향을 제시하고자 하였다
  • 시험 부지는 크레인이 설치되었던 위치로 말뚝배치가 정방형으로 위치하고 있지 않아 반력말뚝의 배치가 곤란하여 인근 현장에서 시공 중인 직경 4(Kmm 강관말뚝을 반력 말뚝으로 사용하기 위하여 2본을 시공토록 하였다. 반력 말뚝의 인발력을 측정하기 위하여 정역학적 방법 및 현장인 발 시험을 통하여 인장력을 산정하고 있으나, 시험부지의 지반이 연약지반으로 이루어져 있고 토질설계 정수 산정을 위한 지반조사 결과가 존재하지 않아 인근 광양의 설계정수결과를 이용하여 반력말뚝의 인발력을 산정하였다
  • 하부에 말뚝 기초로 시공되어진 구조물의 경우는 상부 구조물 증대 및 확장에 따른 사항이 발생시 기초의 지지력을 재확인하고 미흡할 시 구조물의 안전을 위하여 보수, 보강 등의 공법이 요구되어진다 본시험은 제철공장에서 고로의 용량을 증대하고자 하부 기초의 지지력 확보에 대한 가능성 여부를 판단하기 위한 목적으로 시험을 계획하였으며, 시험 위치는 기존의 타워크레인 기초로 사용되어진 구간이며 구조물기 초에 해당되지 않아시험위치로 선정하였다 본 시험의 현황은 하부말뚝 기초(914.4mm)에 대하여 안정성 분석을 수행하여 기초의 지지능력을 검증하도록 하며, 이에 대한 시험 말뚝의 두께 및 기타제반 시항은 위의 그림 6에요 약하였다

가설 설정

  • 있었다. 그러나정재하 시험 결과로부터 이를 고려할 방법이 없었으므로 하중전이 측정 결과(그림 5) 를 활용하였다 즉, 정재하 시험으로부터 허용지지력을 결정하고, 하중전이 측정 결과에서 나타난 주면마찰력을 활용하여 최종 설계지지력을 결정하였다 이때 중립점 상부의 주면마찰력을 부주면마찰력으로 가정하여 설계에 반영하였다
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