[논문]동재하시험을 통한 선단이 암반에 근입된 초고강도 매입 PHC 말뚝의 지지력 특성 분석

김락현; 김동욱

doi:10.12814/jkgss.2019.18.3.089

[국내논문] 동재하시험을 통한 선단이 암반에 근입된 초고강도 매입 PHC 말뚝의 지지력 특성 분석
Analysis of Bearing Capacity of Rock Socketed Pre-Bored Super Strength Piles Based on Dynamic Load Test Results 원문보기

한국지반신소재학회논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.18 no.3, 2019년, pp.89 - 100

김락현 (Material&Structure Research Group, R&D Center) , 김동욱 (Department of Civil and Environmental Engineering, Incheon National University)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 동재하시험을 통해 매입공법으로 선단이 암반에 근입된 초고강도 PHC 말뚝의 지지력 특성을 분석하였다. 초고강도 PHC 말뚝은 일반 고강도 PHC 말뚝에 비해 콘크리트의 강도가 높아 허용구조내력을 향상시킬 수 있었다. 초고강도 PHC 말뚝의 최적 설계를 위해서는 지반지지력도 증가된 구조내력과 균형을 맞출 수 있도록 증가되어야 할 것이다. 오늘날, 지반지지력 검증을 위한 동재하시험 시 경험적으로 고강도 PHC 말뚝과 유사한 항타에너지를 초고강도 PHC 말뚝에 적용하고 있는 실정이다. 동재하시험 결과를 기반으로 초고강도 PHC 말뚝의 지지력에 영향을 미치는 요소들을 분석한 결과, 선단지지력에 대해 선단 주변지반의 표준관입시험 N값의 영향은 미미하였으며, 항타에너지가 증가할수록 선단지지력이 증가하는 경향을 보였다. 그러나 주면마찰력의 경우, 항타에너지의 증가에 따른 변화가 나타나지 않았다. 또한, 허용지지력을 판단하는 Restrike 시험시 선단지지력의 영향은 극히 작아 허용지지력 판단시 합리적인 방안이 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to analyze the characteristics of bearing capacity of pre-bored super strength PHC (SSPHC) piles socketed in rocks based on dynamic load test results. Because the SSPHC piles have high compressive concrete strengths compared with those of regular high strength PHC piles, the allowable structural strengths of the SSPHC piles were increased. For optimal design of the super strength PHC piles, the geotechnical bearing capacity of the SSPHC piles should also increased to balance the increased allowable structural strength of the SSPHC piles. Current practices of pile installation apply the same amount of driving energy on both SSPHC and high strength PHC piles. As results of analyzing factors that influence bearing strength of SSPHC piles using dynamic load test, there was no relationship between SPT-N value at pile toe and end bearing capacity. But driving energy effects on end bearing capacity. In case of skin friction, driving energy had no effects. And reasonable method verifying design bearing strength is necessary because end bearing capacity is not considered sufficiently in restrike test results.

주제어

표/그림 (16)

표 Table 1. Stiffnesses and strengths of 110 MPa super strength PHC piles
그림 Fig. 1. Dynamic load test device structure
표 Table 2. Design examples of PHC piles in Korea
표 Table 3. Status of Pile specification and test method used for analysis
그림 Fig. 2. Relationship between N value of pile end and EOID end bearing capacity
표 Table 4. Representative ground condition of site 2
그림 Fig. 3. Relationship between N value of each site and EOID end bearing capacity
그림 Fig. 4. Results of EOID end bearing capacity as N value
그림 Fig. 5. Relationship between driving force (FMX) and driving energy (EMX)
그림 Fig. 6. Relationship between driving energy (EMX) and end bearing capacity
그림 Fig. 7. Relationship between driving energy (EMX) and skin friction
그림 Fig. 8. Relationship between driving energy (EMX) and bearing capacity
그림 Fig. 9. Comparison of end bearing capacity between EOID and Restrike
그림 Fig. 10. Comparison of skin friction between EOID and Restrike
그림 Fig. 11. Unit bearing capacity and unit skin friction
그림 Fig. 12. Results of allowable bearing capacity

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

가설 설정

이들 차이는 분석의 대상이 되는 시험말뚝들의 시공위치와 시추공 위치가 정확하게 일치하는 것이 아니라 인접한 정도에 그친다. 따라서 기본적으로 말뚝 선단은 표준관입시험 N 값이 50/7과 동등하거나 상대적으로 견고한 지층에 시공된 것으로 가정하고 분석하였다. Table 4에는 대표적으로 Site 2의 설계/시공 심도를 비교 도식화한 것이며, 타 현장의 경우도 이와 유사한 시공심도 현황을 보인다.

제안 방법

각 현장에서 수행한 동재하시험 결과에 대해 직경 600mm의 초고강도 PHC 말뚝을 대상으로 하여 EOID와 Restrike의 선단지지력과 주면마찰력의 상관관계를 분석하였다(Figs. 9 and 10). 선단지지력에 대해 Restrike에서 측정된 선단지지력은 EOID에서 측정된 선단지지력 대비 평균 37.
본 연구에서는 매입공법으로 선단이 암반에 근입된 초고강도 PHC 말뚝이 시공된 4개 현장의 125개의 동재하시험 결과를 바탕으로 선단의 N 값, 말뚝의 근입깊이, 전달된 항타에너지 등이 EOID(End-Of-Initial-Driving) 및 Restrike의 선단지지력 또는 주면마찰력에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 매입공법으로 시공된 초고강도PHC 말뚝에 대해 지지력에 영향을 주는 요소를 도출하여 초고강도 PHC 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위한 방안을 분석하였다.
분석 대상 현장에서는 매입공법을 통해 초고강도 PHC말뚝의 선단을 모두 N 값 50 이상의 견고한 지층에 근입하였으며, 표준관입시험시 50회 타격했을 때 최종 관입량의 정도에 따라 EOID 선단지지력(Qb)을 말뚝 직경별로분석하였다. 직경 600mm의 PHC 말뚝의 EOID는 50회 타격시 관입량이 클수록 EOID 선단지지력은 감소하는 경향을 보이나, 반대로 직경 500mm PHC 말뚝의 경우 견고한지층일수록 선단지지력이 감소하는 경향을 나타내었다(Fig.
분석 대상 현장의 EOID 측정 결과는 각 현장과 말뚝의 위치별로 차이가 있을 수 있기 때문에 그 오차를 최소화하기 위해 현장별로 N 값에 따른 EOID의 선단지지력 측정 결과를 분석해보았다. 직경 500mm의 경우 Site 1과 2에서 지반이 견고할수록 선단지지력이 작아지는 경향을 보였다.
분석대상 현장들의 동재하시험을 통한 직경별 설계지지력 대비 허용지지력의 비교는 Restrike의 허용지지력을 기준으로 하여 분석하였다(Fig. 12). 기존 초고강도 PHC말뚝의 설계지지력은 직경에 따라 500mm의 경우 1,600kN, 600mm는 2,300kN이며, 분석 결과 모두 설계지지력 이상을 충족하였다.
본 연구에서의 분석대상 현장은 총 4곳의 공동주택 건설현장으로써 직경 500mm 및 600mm의 초고강도 PHC말뚝을 이용한 매입공법이 적용된 현장이다. 설계계산서 및 시공관리계획서를 기반으로 하여 말뚝에 대해 125회의 동재하시험이 수행되었다. 현장별로 적용된 말뚝직경별 설계하중은 직경에 따라 1,600kN(직경 500mm)과 2,300kN(직경 600mm)이며, 시공방법은 ‘케이싱 + 오거천공 + 시멘트페이스트 주입 + 경타’ 공법, 즉 SDA(Separated Doughnut Auger) 공법이 적용되었다(Table 3).
본 연구에서는 매입공법으로 선단이 암반에 근입된 초고강도 PHC 말뚝이 시공된 4개 현장의 125개의 동재하시험 결과를 바탕으로 선단의 N 값, 말뚝의 근입깊이, 전달된 항타에너지 등이 EOID(End-Of-Initial-Driving) 및 Restrike의 선단지지력 또는 주면마찰력에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 매입공법으로 시공된 초고강도PHC 말뚝에 대해 지지력에 영향을 주는 요소를 도출하여 초고강도 PHC 말뚝의 지지력을 합리적으로 평가하기 위한 방안을 분석하였다.
초고강도 PHC 말뚝을 사용하여 매입공법으로 선단을 암반에 근입시킨 4곳의 현장으로부터 125개의 동재하시험 자료를 수집 및 분석하였다. 이를 통해 초고강도 PHC말뚝의 지지력에 영향을 주는 요소에 대해 분석하였으며,이에 대한 결론은 다음과 같다.
이에 현재까지 많은 현장에서 기존 PHC 말뚝 대신 초고강도 PHC 말뚝을 적용하여 원가 및 시공기간을 20∼30% 절감시켰다.
동재하시험을 통해 PHC 말뚝의 지지력을 평가할 때, 허용항타응력은 일반적으로 구조물기초설계기준(MOLIT,2009)에 따라 PHC 말뚝 압축강도의 60%를 적용하여 그 이하로 항타응력을 관리한다. 즉, 일반 PHC 말뚝의 경우 48MPa, 초고강도 PHC 말뚝의 경우 66MPa의 허용압축응력 이하로 항타에너지를 가해 지지력을 평가한다.
현장별로 적용된 말뚝직경별 설계하중은 직경에 따라 1,600kN(직경 500mm)과 2,300kN(직경 600mm)이며, 시공방법은 ‘케이싱 + 오거천공 + 시멘트페이스트 주입 + 경타’ 공법, 즉 SDA(Separated Doughnut Auger) 공법이 적용되었다(Table 3).

대상 데이터

본 연구에서의 분석대상 현장은 총 4곳의 공동주택 건설현장으로써 직경 500mm 및 600mm의 초고강도 PHC말뚝을 이용한 매입공법이 적용된 현장이다. 설계계산서 및 시공관리계획서를 기반으로 하여 말뚝에 대해 125회의 동재하시험이 수행되었다.
초고강도 PHC 말뚝을 사용하여 매입공법으로 선단을 암반에 근입시킨 4곳의 현장으로부터 125개의 동재하시험 자료를 수집 및 분석하였다. 이를 통해 초고강도 PHC말뚝의 지지력에 영향을 주는 요소에 대해 분석하였으며,이에 대한 결론은 다음과 같다.

이론/모형

동재하시험을 통해 말뚝의 지지력을 산정하는 기본적인 방법으로는 항타분석기를 통해 얻은 측정자료를 CAPWAP방법을 통해 분석하고, 분석된 지지력을 선단저항과 주면 마찰저항으로 분리하여 평가한 후 극한지지력으로 판정한다. 정해진 말뚝의 극한지지력을 바탕으로 말뚝의 허용지지력 산정은 Davisson 방법(Davisson, 1972; 1975)을 통해 결정한다. CAPWAP 분석은 동재하시험을 통해 측정된 결과를 입력값으로 하여 말뚝 및 흙의 모델링을 통해항타시 말뚝의 거동을 분석하고 말뚝에 작용하는 힘과 변위를 정량화하여 시행착오법을 통해 측정된 결과와의 일치화를 통해 말뚝의 경계조건을 결정하는 방법이다.

성능/효과

(1) 말뚝의 선단이 N 값 50/7 이상의 견고한 지층에 근입되었을 경우, 견고한 정도에 따른 선단지지력의 경향을 나타나지 않았다. 이는 실무에서 설계지지력 검증을 위한 동재하시험 수행시 소요 지지력만큼을 확인하기 위해 일정 수준의 항타에너지로 타격하기 때문으로 보인다.
(2) 말뚝 두부에 가해지는 항타력 (FMX)이 클수록 전달되는 항타에너지 (EMX)도 증가하며, 전달되는 항타에너지가 증가할수록 EOID 및 Restrike를 통한 말뚝의 지지력도 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 초고강도 PHC 말뚝의 향상된 허용항타응력을 활용할 경우 보다 높은 선단지지력을 확보할 수 있음을 의미한다.
(3) EOID와 Restrike의 선단지지력 및 주면마찰력을 분석한 결과, Restrike의 선단지지력은 EOID에 비해 평균 37.3% 감소하는 경향을 보이며, Restrike의 주면마찰력은 EOID에 비해 평균 12.6배가 측정되었다. 이를 통해 EOID의 결과는 대부분 선단지지력에 의한 지지력이 산출되며, Restrike의 결과는 주면마찰력이 지배적으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다.
(4) 동재하시험을 통해 단위면적당 선단지지력을 분석한 결과 선단지지력의 평균은 20MPa이 산출되었다. 이는 설계식을 통한 단위면적당 최대 극한선단지지력이 15MPa임을 고려할 때, 기존 설계식의 선단지지력은 다소 과소평가 되고 있으며, 보다 많은 시험결과 분석을 통해 평가방식에 대한 개선이 필요할 것으로 보인다.
(5) 분석 대상 현장의 설계지지력과 동재하시험을 통한 허용지지력을 비교 분석한 결과, 직경 500mm의 경우EOID의 89.7%의 설계지지력을 확보하였으며, 최종 Restrike 결과 설계지지력의 122%를 확보하였다. 직경 600mm의 경우 EOID의 55.
8). EOID와 Restrike의 항타에너지에 따른 극한지지력 증가율은 서로 유사하며, 이를 통해 항타에너지의 증가는 말뚝의 선단지지력을 증가시켜 전체적인 말뚝의 지지력에 영향을 주는 것으로 보인다.
6%에서 설계지지력 2,300kN을 상회하고 있고 EOID의 평균은 2,349kN으로 설계지지력 대비 102%를 확보하고 있다. Restrike의 평균은 2,761kN으로 설계지지력의 약 120%를 확보할 수 있는 것으로 나타났다(Fig. 12(b)).
최근 국내에서는 많은 실험결과를 토대로 PHC 말뚝 제작에 있어 초고강도 콘크리트 배합기술을 적용하여 압축강도 110MPa의 초고강도 PHC 말뚝을 개발하였다. 개발된 초고강도 PHC 말뚝의 생산 효율은 기존 제품과 동일하고, 생산원가의 증가도 아주 미미하여 경제적이다. 이에 현재까지 많은 현장에서 기존 PHC 말뚝 대신 초고강도 PHC 말뚝을 적용하여 원가 및 시공기간을 20∼30% 절감시켰다.
그 결과 EOID의 허용지지력은 1.08∼1.21배, Restrike는 1.32∼1.48배의 허용지지력을 확보하여 기존의 설계식은 말뚝의 지지력을 과소평가하고 있음을 보여주고 있다.
(1995)은 매입말뚝의 여러 불확실성을 고려하여 일정한 안전율로 나누어 허용지지력을 단순하게 결정하는 것은 심각한 오류를 발생시킬 수 있다고 우려하였다. 그러나 현장에서 동재하시험 결과에 대해 일정 안전율을 나누어 허용지지력을 결정하는 방법 역시 같은 오류를 발생시킬 수 있으므로, 이를 개선하기 위해서는 동재하시험 결과의 CAPWAP(Case Pile Wave Analysis Program) 분석과 하중-침하량의 분석을 통해 오류를 최소화 할 수 있다고 언급하였다.
2%의 측정결과가 일반 PHC 말뚝의 허용압축응력 이내로 관리되었다. 그리고 16.8%의 측정결과 일반 PHC 말뚝 허용 압축응력 상한을 초과하고 초고강도 PHC 말뚝의 허용압축응력의 상한 이내로 관리되었다. 동재하시험에 적용된 해머의 중량은 현장에 따라 50∼75kN, 낙하고는 1.
12). 기존 초고강도 PHC말뚝의 설계지지력은 직경에 따라 500mm의 경우 1,600kN, 600mm는 2,300kN이며, 분석 결과 모두 설계지지력 이상을 충족하였다.
기존의 설계식을 이용하여 선단지지력 산정시 적용하는 N 값에 따라 약 1,400∼1,700kN의 지지력을 갖으나, 실제 시공결과 비교하였을 때, 설계와 시공의 현실적인 차이가 매우 큰 것을 나타내고 있다.
동재하시험 결과로부터 산정된 환산 N 값의 최소 허용 범위를 적용하더라도 기존 설계기준의 1.07∼1.71배의 선단지지력을 확보할 수 있어, 최대 70% 정도의 경제적 설계가 가능함을 보여주고 있다.
동재하시험 분석 결과 총 125개의 측정결과 중 83.2%의 측정결과가 일반 PHC 말뚝의 허용압축응력 이내로 관리되었다. 그리고 16.
12(a)). 또한 Restrike의 허용지지력 평균은 약 1,966kN으로 기존 설계지지력의 122%를 확보하였음을 알 수 있다. 직경 600mm의 경우, EOID의 약 55.
그러나 동재하시험의 EOID와 Restrike의 결과를 합산하여 정재하시험과 비교하였을 경우, 극한지지력의 폭은 약 19%까지 줄어들어 동재하시험을 통한 극한지지력 평가에 대한 현실적인 평가 방안을 제시하고 있다. 또한 충분한 타격에너지로 인한 말뚝 손상이 우려될 경우에는 시공품질 관리가 양호하게 이루어져야 하며, 선단과 주면의동재하시험을 통한 선단이 암반에 근입된 초고강도 매입 PHC 말뚝의 지지력 특성 분석 91 상태가 양호하다 판단될 경우에 EOID와 Restrike 결과를 합산하여 매입말뚝의 극한지지력의 결정할 수 있음을 나타내고 있다.
Park(2004)는 시멘트페이스트의 양생기간이 길고 물-시멘트비가 낮을수록 주면마찰력에 대한 영향이 있으며, 지반의 N 값이 증가할수록 주면마찰력이 증가하는 경향을 확인하였다. 또한, Restrike 시험을 통해 주면마찰력은 매입말뚝의 설계 한계값 대비 80% 크게 확보하고 있음을 보여준다.
Goble and Likins(1996)은 PDA(Pile Driving Analyzer)를 통한 동재하시험의 경우 20년이 넘게 적용되었으며, 이를 활용한 말뚝의 지지력 측정결과를 정재하시험과 비교하여 그 폭이 많이 줄었음을 확인하였다. 또한, 동재하시험의 적용을 통해 말뚝의 건전도, 해머의 효율 등의 정보를 즉각적으로 알 수 있으며, 현장의 특성에 따라 정재하시험을 줄이거나 수행하지 않을 수도 있음을 강조하였다.
그러나 이를 매입공법으로 시공할 경우, 높아진 항타응력으로 인해 보다 견고한 지반에 시공할 수 있다고 하였다. 또한, 초고강도 PHC 말뚝이 연암까지근입된 경우 일반 PHC 말뚝에 비해 높은 선단지지력을갖으며, 주면의 시멘트 페이스트의 밀실한 주입으로 주면 마찰력이 향상되어 일반 PHC 말뚝에 비해 설계지지력이 향상됨을 보여 주었다.
4%의 선단지지력이 감소하였다. 반면 EOID와 Restrike의 주면마찰력의 결과를 비교하였을 때, Restrike의 주면 마찰력은 EOID의 주면마찰력 대비 평균 12.6배가 높게 발현되었으며, Site 4의 경우 최대 14.7배까지 발현이 되었다.
본 분석을 통해 매입공법으로 초고강도 PHC 말뚝을 시공하였고, 선단을 N 값 50/7 이상의 견고한 지층에 선단을근입시켰음에도 불구하고 일반 PHC 말뚝의 항타응력 관리기준을 일반적으로 적용하여 동재하시험을 통해 지지력을 평가하고 있음을 알 수 있었다.
분석 대상 현장의 EOID의 선단지지력 측정결과를 분석한 결과 단위면적당 선단지지력은 평균 20.0MPa이 산출되었다. 일반적으로 건축사업에 설계식을 통해 적용되고 있는 선단지지력의 최대값이 15MPa임을 고려했을 때,EOID 시험에 의한 단위면적당 선단지지력은 약 33.
9 and 10). 선단지지력에 대해 Restrike에서 측정된 선단지지력은 EOID에서 측정된 선단지지력 대비 평균 37.3%가 감소하는 경향을 보였으며, Site 4에서는 최대 51.4%의 선단지지력이 감소하였다. 반면 EOID와 Restrike의 주면마찰력의 결과를 비교하였을 때, Restrike의 주면 마찰력은 EOID의 주면마찰력 대비 평균 12.
그러나 직경 600mm의 경우 Site 3을 제외하고 선단의 지층이 견고할수록 선단지지력이 높은 경향을 보였다. 이 결과로부터 N 값 50/7 이상의 견고한 지층에 말뚝이 근입된 경우, 견고한 정도와 선단지지력에 명확한 상관성이 없는 것으로 보인다(Fig. 3).
6배가 측정되었다. 이를 통해 EOID의 결과는 대부분 선단지지력에 의한 지지력이 산출되며, Restrike의 결과는 주면마찰력이 지배적으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 일반적으로 Restrike를 통해 허용지지력을 확인하는 방식에 대한 개선이 필요하다.
분석 대상 현장에서는 매입공법을 통해 초고강도 PHC말뚝의 선단을 모두 N 값 50 이상의 견고한 지층에 근입하였으며, 표준관입시험시 50회 타격했을 때 최종 관입량의 정도에 따라 EOID 선단지지력(Qb)을 말뚝 직경별로분석하였다. 직경 600mm의 PHC 말뚝의 EOID는 50회 타격시 관입량이 클수록 EOID 선단지지력은 감소하는 경향을 보이나, 반대로 직경 500mm PHC 말뚝의 경우 견고한지층일수록 선단지지력이 감소하는 경향을 나타내었다(Fig. 2).
초고강도 PHC 말뚝의 동재하시험을 통한 허용지지력 분석 결과를 통해 대부분 EOID에서 목표 설계지지력을 확보하고 있으며, Restrike의 결과로 보아 설계지지력을 향상할 수 있는 가능성이 있는 것으로 보인다.
초고강도 PHC 말뚝의 직경별로 허용지지력의 결과를 살펴보면 직경 500mm의 경우, EOID의 약 89.7%에서 설계지지력인 1,600kN을 상회하고 있으며, EOID의 평균은 1,680kN으로 설계지지력의 105%를 나타내고 있다(Fig. 12(a)).
한편, 표준관입시험시 50회 타격에 따른 최종 관입량의 범위를 크게 1∼6 cm, 6∼10 cm, 10 cm 이상으로 3가지로 나누어 EOID 선단지지력을 분석한 결과, 지반의 견고한 정도에 따라 선단지지력의 경향을 확인할 수는 없었다.
한편, 항타에너지와 EOID 및 Restrike를 통한 극한지지력(R_u)에 대한 관계를 분석한 결과, 항타에너지가 증가할수록 극한지지력은 모두 증가하는 경향을 보였다(Fig. 8). EOID와 Restrike의 항타에너지에 따른 극한지지력 증가율은 서로 유사하며, 이를 통해 항타에너지의 증가는 말뚝의 선단지지력을 증가시켜 전체적인 말뚝의 지지력에 영향을 주는 것으로 보인다.
항타에너지에 따른 EOID의 선단지지력(Q_b)과 Restrike의 주면마찰력(Q_s)의 상관성을 분석한 결과, 항타에너지가 증가할수록 EOID의 선단지지력도 증가하는 경향이 나타났다(Fig. 6). 그러나 Restrike의 주면마찰력은 항타에너지에 따른 영향의 정도가 거의 없는 것을 알 수 있다(Fig.

후속연구

이렇게 낮은 항타에너지로 시공된 초고강도 PHC 말뚝에 더 낮은 항타에너지(경타)로 동재하시험을 통해 설계지지력을 산정하여 말뚝의 극한지지력을 과소평가하게 된다. 결과적으로 초고강도 PHC 말뚝의 동재하시험 결과 분석을 통해 지지력에 영향을 미치는 요소를 파악하여 초고강도 PHC 말뚝을 합리적으로 평가할 수 있는 방안의 도출이 필요하다.
그러나 Restrike의 경우 본 분석에서처럼 선단지지력이 감소하여 지지력을 과소평가하고 있어, EOID와 Restrike의 결과를 더한 후 안전율로 나누어 지지력을 산정하는 방식을 제안하고 있는 연구도 다수 진행되었다. 그러나 Restrike의 결과에서 선단지지력이 거의 영향이 없는 것이 아니기 때문에, 합리적으로 허용지지력을 결정하기 위해서는 보다 많은 시험 결과를 분석하여 적절한 보정계수를 산출하거나 안전율을 조정하는 등의 방법으로 기준에 대한 개선이 필요할 것으로 보인다.
그러나 표준관입시험 50회 타격시 관입량이 10cm 이상이 되는 상대적으로 견고하지 못한 지층에서의 선단지지력이 6∼10cm의 경우보다 크게 나올 수 있다는 점을 보아 단단한 지층에서 동재하시험시 항타에너지를 상향 조정하면 보다 상향된 EOID의 선단지지력을 확보할 수 있을 것이다.
7% 높아 기존 설계식에서 선단지지력이 다소 과소평가하고 있음을 알 수 있다. 따라서 추후 매입공법으로 시공된 초고강도 PHC 말뚝의 보다 많은 재하시험 결과 분석을 통해 선단지지력에 평가에 대해 개선할 필요가 있어 보인다(Fig. 11(a)).
이는 실무에서 설계지지력 검증을 위한 동재하시험 수행시 소요 지지력만큼을 확인하기 위해 일정 수준의 항타에너지로 타격하기 때문으로 보인다. 따라서 향후 말뚝의 선단이 근입되는 지층의 견고한 정도에 따른 선단지지력의 경향을 분석하기 위해서는 보다 높은 항타에너지로 타격할 필요가 있다.
매입시공된 초고강도 PHC 말뚝에 대하여 동재하시험을할 경우에도 일반 고강도 PHC말뚝에 적용한 항타에너지보다 더 큰 항타에너지를 적용시킬 수 있다. 따라서, 동재하시험 시 적용하는 항타에너지가 초고강도 PHC 매입말뚝 지지력 평가에 미치는 영향을 분석할 필요가 있다.
(4) 동재하시험을 통해 단위면적당 선단지지력을 분석한 결과 선단지지력의 평균은 20MPa이 산출되었다. 이는 설계식을 통한 단위면적당 최대 극한선단지지력이 15MPa임을 고려할 때, 기존 설계식의 선단지지력은 다소 과소평가 되고 있으며, 보다 많은 시험결과 분석을 통해 평가방식에 대한 개선이 필요할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	초고강도 PHC 말뚝의 장점은?	초고강도 PHC 말뚝의 항타 시공 시, 가장 큰 장점은 일반 PHC 말뚝 대비 증가된 압축강도 특성으로 인해 말뚝의 허용항타응력이 향상되어 풍화암, 연암 등의 상대적으로 견고한 지층에서 발현되는 높은 지지력을 충분히 활용할 수 있다. 즉, 초고강도 PHC 말뚝을 타입공법으로 시공할 경우, 기존 PHC 말뚝 대비 향상된 허용응력을 바탕으로보다 깊은 심도까지 시공이 가능하며, 견고한 지층까지 근입시켜 선단지지력을 향상시킬 수 있고, 깊어진 심도로 인해 주면마찰력이 추가되어 설계지지력을 높일 수 있다.
	CAPWAP 분석이란?	정해진 말뚝의 극한지지력을 바탕으로 말뚝의 허용지지력 산정은 Davisson 방법(Davisson, 1972; 1975)을 통해 결정한다. CAPWAP 분석은 동재하시험을 통해 측정된 결과를 입력값으로 하여 말뚝 및 흙의 모델링을 통해항타시 말뚝의 거동을 분석하고 말뚝에 작용하는 힘과 변위를 정량화하여 시행착오법을 통해 측정된 결과와의 일치화를 통해 말뚝의 경계조건을 결정하는 방법이다. 이 방식은 여러 반복 작업결과 산출된 경계조건을 바탕으로 정재하시험을 모사하여 깊이별 주면마찰력의 분포와 선단지지력을 나타내준다.
	SDA 공법이 현장에서 실제 행해지는 것은?	SDA 공법은 본래 선단 지층까지 압입을 통해 근입시킴으로써 최종 경타로 인한 민원을 줄일 수 있는 방법이다. 그러나 실제 현장에서는 시공성을 향상시키기 위해 내부오거로 케이싱 하부 지반을 선행 굴착하여 설치된 말뚝 선단 지층이 교란되는 경우가 종종 발생하고, 경타를 하지 않을 경우 시공 중 리바운드량, 최종관입량의 품질을 알 수 없기 때문에 일반적으로 최종 경타로 마무리한다.

참고문헌 (18)

Chatterjee, K., Choudhury, D., Rao, V. D. and Mukherjee, S. P. (2015), "Dynamic Analyses and Field Observations on Piles in Kolkata City", Geomechanics and Engineering, Vol.8, No.3, pp.415-440.

상세보기
Cho, K. J., Jung, K. G., Song, C. Y. and Park, J. B. (2010), "Evaluation of the Tip Resistance of Prebored PHC Pile on Weathered Rock", KSCE 2010 Convention, pp.990-993. (in Korean)
Choi, K. C., Moon, Y. H., Oh, W. K. and Chun B. S. (2007). "The Estimation of Bearing Capacity of Auger-drilled Pile in Sand-Gravel by Dynamic Load Test", 2007 Autumn Conference of The Korean Society for Railway, pp.69-76. (in Korean)
Choi, S. B., Kim, B. I., Han, S. J. and Kim, S. S. (2003), "The Bearing Capacity Evaluation of Pre-Augering Piles", KSCE 2003 Convention, pp.3348-3353. (in Korean)
Davisson, M. T. (1972), "High Capacity Piles", Proc. Lecture Series on Innovations in Foundation Construction, ASCE, Illinois Section, Chicago, March 22, pp.81-112.
Davisson, M. T. (1975), "Pile Load Capacity", Proc. ASEC Conf. Design Construction and Performance of Deep Foundations, ASCE, University of California, Berkeley.
Goble, G. G. and Likins, G. (1996). "On the Application of PDA Dynamic Pile Testing", In Proceedings of the Fifth International Conference on the Application of Stress-Wave Theory to Piles, pp.263-273.
Hong, J. S., Lee, W. J., Kim, S. H. and Lee, M. W. (1995), "PILE SESSION : Study on a Evaluation of Pile Bearing Capacity using Dynamic Test", KGS Spring '95 National Conference, pp.43-44. (in Korean)
Hong, W. P., Chai, S. G. and Han, J. G. (2002), "Skin Friction Capacity of SDA(Separated Doughnut Auger) Pile", KSCE 2012 Convention, pp.2081-2084. (in Korean)
Hwang, U. S. (2019), "Study on Bearing Capacity of Ultra High Strengh End Extended PHC Pile by Loading Test", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol.20, No.3, pp.269-275. (in Korean)
Kim, D. G., Park, J. B., Yang, S. J., Kim, T. N. and Lee, D. M. (2017), "High Strength and Ultra High-Strength PHC Pile Test Case with High Design Load", KSCE 2017 Convention, pp.589-590. (in Korean)
Min, K. H., Park, K. H., Shin, J. H., Park, J. H. and Hwang, U. S. (2013). "Development and Application of Ultra High Strength PHC Pile", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol.29, No.6, pp.17-21. (in Korean)
MOLIT (1997), Structural Foundation Design Criteria, MOLIT (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs). (in Korean)
MOLIT (2003), Structural Foundation Design Criteria, MOLIT (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs). (in Korean)
MOLIT (2009), Structural Foundation Design Criteria, MOLIT (Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs). (in Korean)
Park, J. (2017), "A Comparative Study on the Bearing Capacity of Dynamic Load Test and Static Load Test of PHC Bored Pile", Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol.18, No.9, pp.19-31. (in Korean)
Park, J. B. (2004), "Strength and Friction Behavior of Cement paste poured in the Bored Pile", Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol.5, No.3, pp.31-39. (in Korean)
Park, J. B. and Kwon, Y. H. (2017), "Realizing Study on the Results of Dynamic Load Test of the Bored Pile", KSCE 2017 Convention, pp.457-468. (in Korean)

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증