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비점착성 지반상 팽이기초 적용에 따른 지지특성

The Bearing Capacity Characteristics of Top Base Foundations in Cohesionless Soils

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.26 no.7, 2010년, pp.135 - 145  

김찬국 (청석엔지니어링 터널사업부) ,  김학문 (단국대학교 토목환경공학과)

초록

최근까지 국내에서는 팽이기초에 관한 연구가 미흡하였고, 지반조건에 맞는 설계기준이 마련되어 있지 못하여 일본의 설계기준을 그대로 사용하고 있는 실정이다. 이로 인해 기존 팽이기초의 지지력식은 과소하게 예측되는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 실제크기의 1/5 스케일로 축소한 모형실험을 수행하였으며, 국내에서 이루어 진 100여개 현장의 재하실험 결과를 근거로 강도특성(N값), 지하수영향, 팽이기초의 파괴형상을 고려하여 보다 합리적으로 팽이기초의 지지력을 예측할 수 있는 식을 제안하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Top Base Foundation (TBF) is widely used for the increment of bearing capacity and restraining settlement of foundations when the bearing capacity of ground is not enough. The design of bearing capacity obtained from exiting Japanese standard underestimates considerably what is compared with the obs...

주제어

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문제 정의

  • 그러나 국내에서는 팽이기초에 관한 연구가 미흡하고, 지반조건에 맞는 설계기준이 마련되어 있지 못하여 일본의 설계기준을 그대로 사용하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 보다 합리적으로 팽이기초의 지지력을 예측하기 위하여 기초종류별 모형토조실험을 수행하였고, 100여개 현장 재하실험 결과를 비교・분석하였다.
  • 본 연구는 지지력이 다소 부족한 연약지반에서 지지력 증가와 침하감소효과가 있는 팽이기초의 원리 및 효과를 구명하고자 실제크기의 1/5 스케일로 축소한 모형 기초를 이용하여 토조 모형토조실험을 수행하였다. 지반조건은 상대밀도 변화에 따른 거동특성을 비교하기 위하여 강사장치로 느슨한 모래지반과 중간조밀한 모래지반을 조성하여 실험을 수행하였고, 팽이기초의 형상이 지지력 향상과 침하억제에 미치는 효과를 확인하고자 표 1과 같이 기초형상을 무처리기초, 원추형기초, T형기초, 팽이기초로 구분하여 실험을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현장타설 팽이기초공법에서 쓰이는 재료는 무엇인가? 현장타설 팽이기초공법은 기존 공장제작 팽이기초 공법에 비하여 소음이나, 진동영향이 없고 산업폐기물로 재활용 되는 팽이형 수지용기는 환경 친화적이며, 공장제작 팽이기초의 콘크리트 표면에 염분이나 화학적인 물질의 접촉으로 인한 내구성의 열화문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 또한 현장타설 팽이기초는 팽이형 수지용기내 콘크리트를 타설하는 합성 압축 재료이므로 기존의 공장제작 콘크리트 팽이기초보다 재료의 강도가 향상되었으며, 간편한 시공에 따른 시공기간의 단축과 공사 비용의 절감효과가 있다(김학문, 김찬국 등, 2004).
현장타설 팽이기초란 무엇인가? 현장타설 팽이기초는 그림 1과 같이 재활용 합성수지인 팽이형 용기를 지반에 설치하고 수지용기에 콘크리트를 타설한 다음, 잔여 간극부분에 진동봉을 이용하여 쇄석을 밀실하게 충진하는 공정으로 이루어지며, 안정성과 시공성 및 경제성에 있어서 기존 공장제작 콘크리트 팽이기초공법을 한 단계 발전시킨 공법이다. 현장타설 팽이기초공법은 기존 공장제작 팽이기초 공법에 비하여 소음이나, 진동영향이 없고 산업폐기물로 재활용 되는 팽이형 수지용기는 환경 친화적이며, 공장제작 팽이기초의 콘크리트 표면에 염분이나 화학적인 물질의 접촉으로 인한 내구성의 열화문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
현장타설 팽이기초공법은 기존 공정제작 팽이기초 공법에 비교하여 장점은 무엇인가? 현장타설 팽이기초는 그림 1과 같이 재활용 합성수지인 팽이형 용기를 지반에 설치하고 수지용기에 콘크리트를 타설한 다음, 잔여 간극부분에 진동봉을 이용하여 쇄석을 밀실하게 충진하는 공정으로 이루어지며, 안정성과 시공성 및 경제성에 있어서 기존 공장제작 콘크리트 팽이기초공법을 한 단계 발전시킨 공법이다. 현장타설 팽이기초공법은 기존 공장제작 팽이기초 공법에 비하여 소음이나, 진동영향이 없고 산업폐기물로 재활용 되는 팽이형 수지용기는 환경 친화적이며, 공장제작 팽이기초의 콘크리트 표면에 염분이나 화학적인 물질의 접촉으로 인한 내구성의 열화문제를 근본적으로 해결할 수 있다. 또한 현장타설 팽이기초는 팽이형 수지용기내 콘크리트를 타설하는 합성 압축 재료이므로 기존의 공장제작 콘크리트 팽이기초보다 재료의 강도가 향상되었으며, 간편한 시공에 따른 시공기간의 단축과 공사 비용의 절감효과가 있다(김학문, 김찬국 등, 2004).
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참고문헌 (8)

  1. 김찬국 (2009), "연약지반상 팽이기초 적용에 따른 거동특성", 단국대학교 박사학위 논문. 

  2. 김학문, 김찬국 등 (2004), "현장타설형 팽이말뚝기초공법 적용에 따른 기초 및 지반거동에 관한 연구" 연구보고서. 

  3. 조진호 (2007), "모래지반에서 팽이기초의 형상변화에 따른 모형실험연구", 단국대학교 석사학위 논문. 

  4. (주)반석팽이기초 (2002), "Top-Base 공법설계자료", pp.38-52. 

  5. Arai, K., H. Machihara, H. Shimzu, and Ohnishi, Y. (1987) "Improvement in Bearing Capacity by Employing the Foundation with Top-Shaped Concrete Blocks" The Proceedings of Annual Conference of JSSMFE. pp.1131-1132. 

  6. Chin, F. K. (1970), "Estimation of the Ultimate Load of Piles from Tests not Carried to Failure", Proceedings of the 2nd Southeast Asian Conf. on Soil Engineering, Singapore, pp.81-93. 

  7. Dunham, J. W. (1954), "Pile Foundation for Building", Proc JSMFFD, ASCE, Vol.80, No.385, p.7. 

  8. The Japanese Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering (1984), Manual of Plate Loading Tests, JSSMFE. 

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