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조밀한 사질토지반에서 경사로 설치된 그룹 마이크로파일의 인발지지력 평가방법
Evaluation Method for Uplift Load-carrying Capacity of Inclined Group Micropiles in Dense Sand 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.33 no.1, 2017년, pp.67 - 77  

경두현 (연세대학교 토목환경공학과) ,  김가람 (연세대학교 토목환경공학과) ,  김인철 (연세대학교 토목환경공학과) ,  이준환 (연세대학교 토목환경공학과)

초록
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본 연구에서는 단일 마이크로파일인발재하시험과 그룹 마이크로파일 인발재하시험 결과를 토대로 마이크로파일의 설치각도와 설치간격에 따른 인발지지특성을 확인하였다. 또한 FHWA(2005)의 방법과 Madhav(1987)의 방법을 토대로 지지력평가방법을 제안하고, 시험결과와 비교하여 그 적정성을 검토하였다. 시험결과, 단일 및 그룹마이크로파일의 인발지지력이 설치각도 30도까지 증가하는 것으로 나타났으며, 설치간격이 증가함에 따라 그 값이 다소 증가되는 것으로 나타났다. 제안된 FHWA(2005)의 방법의 경우, 수정된 방법을 통한 예측 값이 설치각도 15도의 5D조건까지 유사한 것으로 나타났다. 반면, 제안된 Madhav(1987)의 방법의 경우에는 모든 설치조건에서의 측정값과 수정된 방법을 통한 예측 값이 비교적 유사한 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the present study, uplift load carrying behavior of micropiles with installation angle and pile spacing was investigated based on uplift load tests using single and group micropiles. In addition, evaluation methods of uplift load carrying capacity of group micropiles were proposed based on FHWA (...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 경사로 설치된 그룹 마이크로파일의 현장적용성 향상을 도모하기 위해서, Kyung et al.(2015)과 Kyung and Lee(2017)로부터 얻어진 선행연구결과를 토대로, 마이크로파일의 설치조건을 고려할 수 있는 평가방법을 제안하고 그 적용성을 검토하고자 한다. 이를 위하여, 마이크로파일 설계에 적용되고 있는 지반의 저항블록을 고려한 FHWA(2005)의 방법과 인접한 개별기초의 지지력 저감계수를 활용하는 Madhav(1987)의 방법을 토대로 평가방법을 제안하였으며, 그 적용성을 검토하였다.
  • 그룹 마이크로파일의 시공시 마이크로파일의 최소 설치 간격은 3D를 기준으로 하고 있다(FHWA, 2005; AASHTO, 2012). 따라서 본 연구에서는 Madhav(1987)방법을 이용하여 설치간격 3D이상의 조건에서 파일과 파일사이의 상대적인 거리(S/D)와 파일의 상대적인 길이(L/D)에 따른 지지력 저감계수(R) 평가방법을 제안하고자 하였다. Fig.
  • 특히 Madhav(1987)의 방법은 지지력 저감계수(R)의 변화를 그림으로 제안하여, 직접적인 적용이 용이하지 못한 문제점이 있는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Madhav(1987)의 방법을 토대로, 경사로 설치된 그룹 마이크로파일의 저감 계수(R) 산정식을 제안하고자 한다. FHWA(2005)의 경우에는 경사로 설치된 그룹 마이크로파일과 그룹 마이크로파일 사이의 평균거리를 활용하여 지지력을 예측하고, 비교를 수행하였으며, Madhav(1987)의 경우에는 그룹 마이크로파일의 최소 설치간격인 파일과 파일사이의 간격 3D를 기준으로 수식화하여 제안식을 도출하고 그 결과를 비교하였다.
  • (2015)과 Kyung and Lee(2017)는 단일 및 그룹 마이크로파일의 인발재하시험을 통하여 3가지 설치간격(S = 3D, 5D, 7D)과 4가지 설치각도(θ = 0도, 15도, 30도, 45도)에서의 단일 및 그룹 마이크로파일의 인발지지특성을 도출하였다. 본 논문에서는 경사로 설치된 그룹 마이크로파일의 현장적용성 향상을 도모하기 위해서, Kyung et al.(2015)과 Kyung and Lee(2017)로부터 얻어진 선행연구결과를 토대로, 마이크로파일의 설치조건을 고려할 수 있는 평가방법을 제안하고 그 적용성을 검토하고자 한다.
  • 본 연구에서는 그룹 마이크로파일의 인발지지력을 평가하기 위하여, 기존의 FHWA(2005)의 방법과 Madhav(1987)의 방법을 토대로 경사로 설치된 그룹 마이크로파일의 인발지지력의 평가방법을 제안하고 이에 대한 검토를 수행하였다. 우선 FHWA(2005)의 방법의 경우 파일과 파일사이의 평균적인 거리를 활용하여 지지력을 예측하고 이를 비교하도록 하였다.
  • 본 연구에서는 단일 마이크로파일(SMP)의 인발재하시험을 수행하여 마이크로파일의 설치각도에 따른 지지력특성을 도출하였다. 이와 관련된 상세한 시험과정 및 절차는 Kyung and Lee(2017)에서 확인할 수 있다.
  • 본 연구에서는 인발하중을 받는 단일 및 그룹 마이크로파일의 설치조건에 따른 인발지지력 특성을 확인하고 그룹 마이크로파일의 인발지지력을 예측할 수 있는 평가방법을 제안하여 그 적용성의 검토를 수행하였다. 본 연구의 주요결과는 다음과 같다.
  • 3에 나타난 바와 같은 지반블록의 저항 효과를 설치각도 45도에서는 기대하기 어렵기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서는 제한된 연구조건으로 인해 설치간격 7D까지의 범위에 대해 연구결과를 분석하였다. 그러나, 설치간격에 의한 효과를 보다 명확히 분석하기 위해서는 인발하중을 받는 그룹 마이크로파일에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
마이크로파일이란 무엇인가? 마이크로파일은 직경 150mm에서 300mm사이의 소구경 현장타설말뚝으로, 구조물의 하중을 지지하는 형식과 그라우팅 방식에 따라 구분된다(FHWA, 2005). 마이크로파일은 대규모 장비의 접근이 어려운 연약지반이나, 삭도의 설치가 어려운 산악지역의 송전철탑의 기초구조물로 종종 사용되고 있다(Tompson et al.
마이크로파일은 무엇에 따라 구분되는가? 마이크로파일은 직경 150mm에서 300mm사이의 소구경 현장타설말뚝으로, 구조물의 하중을 지지하는 형식과 그라우팅 방식에 따라 구분된다(FHWA, 2005). 마이크로파일은 대규모 장비의 접근이 어려운 연약지반이나, 삭도의 설치가 어려운 산악지역의 송전철탑의 기초구조물로 종종 사용되고 있다(Tompson et al.
마이크로파일 지지형식 Case 1은 어떻게 설계되는가? 마이크로파일은 지지형식에 따라서 Case 1과 Case 2로 구분된다. Case 1은 마이크로파일이 구조물과 연결되어 직접적으로 하중을 견디는 형식으로, 일반적인 말뚝기초와 같이 상부에 작용하는 하중을 보다 깊고 안정적인 지반층으로 전달하여, 압축, 인발, 수평력에 말뚝이 직접적으로 저항하도록 설계한다. 반면 Case 2의 경우에는, 마이크로파일을 이용하여 지반을 그물식으로 보강하여 지반과 말뚝의 복합체를 형성하는 방법으로, 말뚝의 개개가 아닌 보강된 지반전체에 하중이 전달되는 것으로 간주하여 설계한다(FHWA, 2005).
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참고문헌 (23)

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