모래지반에 타입된 개단말뚝의 관내토지지력 산정

Computation of Plug Capacity for Open -Ended Piles Driven into Sands

지반조건이 관내토의 지지력특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 여러가지 조건을 갖는 모래지반에 타입된 개단말뚝에 대하여 토조실험을 수행하였다. 실험에서 사용된 모형말뚝은 말뚝의 지지력을 외주면마찰력과 관내토지지력, 그리고 말뚝 단면부지지력의 세가지로 분리 측정할 수 있도록 제작하였다. 몇가지 가정하에 실험결과로부터 계산된 관내토 내부의 토압계수는 말뚝의 관입깊이와 지반의 상대밀도가 증가함에 따라 감소하고, 지반의 초기 압밀압력이 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸다. 또한 토압계수는 관내토의 하단부에 접근할수록 증가한다. 관내토의 1차원 해석으로부터 계산된 관내토지지력과 실측치의 비교로부터 Randolph등과 O'Neill등에 의하여 제안된 P를 이용한 1차원 해석이나 API의 추천방법은 관내토지지력을 상당히 과소평가 함을 알 수 있다. 따라서 실험결과에 근거하여 관내토의 1차원 해석을 통한 관내토지지력의 예측 정도를 높이기 위하여 1차원 해석에 필요한 관내토의 토압계수를 산정할 수 있는 경험식이 제안되었으며, 제안된 식은 모든 지반조건에 대하여 적당한 관내토지지력을 산정한다.

Calibration chamber tests were conducted on open -ended model piles driven into dried siliceous sands with different soil conditions in order to clarify the effect of soil conditions on plug capacity, The model pile used in the test series was devised so that the bearing capacity of an open -ended pile could be measured out into three components , outside shaft resistance. plug resistance and tip resistance. Under several assumption, the value of earth pressure coefficient in the soil plug is calculated. It is gradually reduced with increase in the longitudinal distance from the pile tip. At the bottom of soil plug, it tends to decrease with increase in the penetration depth and relative density, and to increase with the increase of ambient pressure. In comparison of measured and calculated plug capacities using the one -dimensional analysis, we note that API code and one -dimensional analysis combined with P suggested by Randolph et al. and O'Neill et al. result in great underestimation of the plug capacity. Therefore, based on the test results, an empirical equation was suggested to compute the earth pressured coefficient to be used in the calculation of plug capacity using the one -dimensional analysis. and it produces proper plug capacities for all soil conditions.