Bearing Capacity Characteristics of Stone Column by Numerical Analysis

수치해석에 의한 쇄석기둥의 지지력 특성

Stone column is one of the soft ground improvement method, which can enhance ground conditions such as the settlement reduction and the increasement of bearing capacity with applying the crushed stone instead of sand. In recent, general construction material, sand is in short of supply. Therefore, the bearing capacity improvement by the stone column is considered as the alternative method needed in many cases so the bearing capacity estimation is considered as important point. Nevertheless, adequate estimation methods to predict bearing capacity of stone column considering stone column and improvement effect of ground is not yet prepared. For the analysis of above mentioned points, the behavior of stone column were simulated as numerically on various property cases of crushed stone and surrounded ground. Through the numerical analysis of simulation results, the formula for the bearing capacity estimation of stone column was suggested. This formula was verified by comparing the prediction result of in situ test.

연약지반 개량공법의 하나인 쇄석기둥은 일반 연직배수공법에 주로 사용되는 모래재료 대신에 쇄석재료를 사용하며 배수 및 침하량 감소, 지지력 증대의 복합 효과에 의해 지반을 개량한다. 최근 들어 대규모 토목공사에 사용되는 건설재료로서 막대한 양이 소요되는 모래는 현재 수요는 급증하고 구득은 갈수록 어려워져 재료는 고갈상태에 이르고 있는 실정으로서 쇄석기둥공법의 적용이 더욱 늘어나고 있는 추세이다. 특히, 최근 들어 쇄석기둥의 지지력 보강효과를 이용하는 경향이 증가함에 따라 지지력 보강 예측이 중요한 관심사항으로 대두되었으나 아직까지 주변지반과 쇄석기둥 구조체의 상호 거동을 합리적으로 반영한 산정식이 제시되어있지 못한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 연약지반상에 조성된 쇄석기둥에 의한 개량효과중 지지력 증대효과를 규명하기 위해 쇄석기둥의 지지력 거동을 수치해석적으로 시뮬레이션하였다. 이렇게 함으로써 쇄석기둥이 설치되는 원지반의 물성과 쇄석기둥의 물성을 반영하면서 하중-침하거동을 파악하고자 하였다. 수치해석 시뮬레이션에 의한 지지력 거동을 원지반조건, 쇄석기둥 조건별로 분석하여 쇄석기둥의 지지력 거동식을 제안하고 제안된 지지력 예측방법과 거동을 계측한 실측치와의 검증을 실시하였다.