An Experimental Study on Local Scour Around Group Pile Foundation

군말뚝 주변의 국부세굴에 관한 연구

This study analyzed the general scour characteristics around group pile foundations through laboratory experiments. The experiments were performed for the pile groups consisting of 4, 9, 15 and 35 piles to investigate the effects of pile number, mean velocity and the angle of attack on the scour hole shape, and the magnitude and the position of maximum scour depth. Results reveal that the maximum scour depth for 4 and 9 piles have almost same values with single pier case regardless of approach velocity. The scour depth for 15 and 35 piles, however, increases as the mean velocity increases and reaches up to 2.2 times of maximum scour depth for single pier case. As the number of piles increase, the single scour holes are superposed and the overall scour hole turned out to be rectangular shape. The experimental results for the case of 35 piles indicate that the scour depth has the maximum value at angle of attack of 35 degree and that the main scour hole is formed in diagonal direction.

본 연구에서는 군말뚝 교각 주위에서의 세굴특성을 실험을 통하여 파악하였다. 실험은 4개, 9개, 15개, 35개의 파일로 구성된 군말뚝에 대해 수행하여 파일수, 유속, 접근각에 따른 세굴형상, 최대세굴심의 깊이 및 위치의 변화를 살펴보았다. 실험결과에 의하면, 4개 및 9개로 구성된 군말뚝의 경우 유속비와 상관없이 단일교각의 최대세굴심과 흡사하였고, 15개와 35개로 구성된 군말뚝의 경우 유속비가 증가함에 따라 최대세굴심도 급격히 증가하여 단일교각 세굴심 의 약 2.2배 증가함을 알 수 있었다. 또한 세굴형태는 말뚝간격이 조밀해질수록 원형의 세굴공이 중첩되어 전체적으로 직사각형의 형태를 띠는 것으로 나타났다. 75개의 파일로 구성된 군말뚝에 대한 접근각의 영향을 살펴본 결과 세굴심은 접근각이 35$^{\circ}$에서 최대가 되었으며 이때의 세굴공은 대각선 방향으로 형성됨을 알 수 있었다.