Geotechnical Engineering (한국지반공학회지:지반)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
권호 표지

Model Testing on the Behavior of Laterally Loaded Pile in NC Clay Soils

정규압밀 점토 지반에서 매입말뚝의 수평거동에 관한 모형 실험 연구

  • 김병탁 (경북대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 이상웅 (경북대학교 대학원 토목공학과 박사과정, 정회왼, 경북대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 김영수
  • Published : 1998.10.01
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Abstract

The pupose of the present paper is to estimate the effects of constraint condition of pile head, ground condition(dry unit weight. $\gamma_4$) and embedded pile lengths on the behavior of single pile which is embedded in normally consolidated clay. BBperiment functions can be quantified to these effects obtained from the results of model teats. The ground of model tests is normally consolidated( NC ) clay under three kinds of effective vertical stress. The results of the model tests using the steel pile of two different embedded pile length and of free-head and fired-head show that the lateral load-deflection relationship is to be elasto plastic behavior below $\gamma_d/\gamma_{dmax}$: 0.84 and that the reduction of lateral load of beyond maximum lateral load($Q_{max}$) at each model test is significantly time-dependent. In this study, it is shown that the displacement relationship can be fitted to exponential function of time by model best results. The effect of ground conditions on the ultimate and yield lateral load is fitted to exponential function including the ratio of dry unit weight to maximum dry unit weight. When tests by results are compared with those from Broms and Budhu et at., the predicted results are over-estimated about 27-87 ayo. In effectivity of constraint condition of pile head on the lateral load-deflection response, the $Q_{fixed}/Q_{gree}-y/D$ relationship is highly non-linear and fitted to parabolic function.

본 논문은 정규압밀된 점성토 지반에서 강관 매입 말뚝의 수평 거동에 영향을 미치는 여러인자들 중에서 말뚝의 근입길이, 지반조건(건조단위 중량 $\gamma_4$), 말뚝 두부의 구속조건의 영향에 관하여 모형실험을 수행하였으며, 이러한 영향을 정량화 할 수 있는 경첩식을 그 결과들로부터 얻었다. 모형실험에 사용한 지반은 3종류의 정규압밀 점토이다. 2종류의 말뚝 근입길이와 말뚝 두부의 고정 자유조건의 모형실험결과들에 의하여 수평하중-변위 관계는 $\gamma_d/\gamma_{dmax}$=0.84 이하에서 완전 탄소성체의 거동형상을 보일 것으로 나타났으며, 각 실험에서 최대 수평하중(Q--) 이후의 수평하중 감소는 상당한 시간 의존성을 보였다. 본 연구에서는 수평 하중-변위관계(logo-logy/D)와 최대 휨 모멘트-변위관계($loaM_{max}$.-.-logy/D)에서 각각 구한 항복 수평하중(Qy)과 항복 최대 휭 모멘트(My)가 직선적인 관계로 밝혀졌다. Relaxation에 의한 수평하 중은 모형실험 결과들로부터 시간을 변수로 한 지수 함수식으로 회귀분석 하였다. 수평 극한하중과 항복하중에 대한 지반조건의 영향은 $\gamma_4$$/\gamma_{dmax}$의 변수로 한 지수함수식으로 모델화 하였으며, Broms와 Budhu et at.에 의한 결과와의 비교에서 예측결과가 26-78%정도 과대평가 되었다. 수평하중-변위 관계에 대한 말뚝 두부의 고정조건 영향에서 $Q_{mxed}/Q_{free}$-y/D의 관계는 상당히 비선형적으로 나타났으며, yiD를 변수로 한 지수함수식으로 모델화하였다.

Keywords

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