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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 국내 지반 조건 및 시공 수준을 반영한 합리적인 매입 말뚝 공법의 지지력 예측식 을 제안하여 최적 설계 및 경제적인 시공의 기술적 바탕을 제시하고자 한다. 이를 위해 매입 말뚝 공법의 지지력 산정에 적용 가능한 국내외 예측 식을 선별하고, 최근 5년간 수행된 총 134회의 말뚝재하시험 결과와의 비교를 통해 이들 예측식의 신뢰도를 분석하였다.
- 그러나, 국내 매입공법에서 말뚝 선단은 대부분이 풍화암 이상 암반층에 관입 되어 시공되기 때문에 토사층의 획일적인 N 치를 적용하는 것은 비합리적이다. 따라서, 본 연구에서는 선단 조건이 세분화된 선단지지력 예측식 제안을 목표로 하였다. 이를 위해 재하시험이 수행된 현장의 지반조사보고서를 토대로 기반암 특성을 분류하였고, N치도 타격횟수에 따른 관입량으로 세분화하여 분석하였다.
- 그러나 실제 지반은 공학적 특성이 다른 많은 지층들로 구성되어 있으며, 특히 국내 지반조건처 럼 다층지반인 경우에는 기존 경험식의 적용에 한계가 있는 실정이다. 따라서, 주면 마찰력의 정확한 예측을 위해서는 다양한 지층 특성을 포함한 예측 식이 요구되며, 이에 본 연구에서는 지층 조건을 국내 대부분의 현장에서 조사되는 지층인 매립토, 모래, 점토, 모래 자갈, 풍화토, 풍화암으로 구분하여 주면마 찰력 예측 식을 제안하고자 하였다. 이를 위해 수집된 자료에 대해서 지층 종류별로 N치에 따른 단위 극한주면마찰력(争)을 회귀 분석하였으며, 그 결과를 다음 표 6에 나타내었다.
- 특히, 기존의 정 재하시험을 대체하여 활발하게 적용되고 있는 동재하시험은 CAPWAP(CAse Pile Wave Analysis Program) 해석을 통해 재하에 따른 말뚝의 침하량과 지반의 정적저항력 관계를 나타내주며 이와 함께 주면 마찰력의 분포도 제시해준다. 본 연구에서는 CAPWAP 해석 결과를 지반 조건과 연계하여 통계 분석함으로써 선단지지력 및 주면 마찰력 특성을 분석하고, 이를 통해 기존 식을 개선한 보다 신 뢰성 있는 지지력 예측 식을 제안하였다. 다음의 그림 3은 동재하시험의 CAPWAP 해석 결과이다.
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