Case Study on Design of Axially Loaded Drilled Shafts in Intermediate Geomaterials(I)

IGM에 근입된 현장타설말뚝의 설계사례 연구(I)

In Korea, none of the design methods, which can consider the properties of hard soil, weathered rock and the condition of construction, are suggested. Therefore, the properties of geomaterial are simply classified into three categories such as sand, clay and rock for the resistance estimation of axially loaded drilled shafts in Korea. However, in America, O'Neill et al.(1996) presented design methods for a new category of geomaterial which is between soil and rock termed "intermediate geomaterials, IGM's". And FHWA(1999) adapted above most complete classification of geomaterials in its design manual. However, in Korea, these properties are depended on the engineer's judgement, the weathered rocks may be counted as soils, although they may be referred to as IGM's in America. In this study, the applicability of IGM method was investigated through the two construction sites in Korea. For the comparison, two geomaterial properties are applied, respectively. The one was sound soil condition and the other was IGM condition and classical design method and IGM method were applied, respectively. The results showed that the predicted bearing capacities of drilled shafts with IGM's were larger than the predicted values by the classical design method with sound soil condition.

현재 국내 설계기준에는 풍화암이나 N치 50이상의 양질의 토사지반에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법이 별도로 제시되어 있지 않으며, 말뚝의 지지력에 영향을 미치는 많은 요소를 반영할 수 있는 방법 또한 제시되어 있지 않다. 따라서 현장타설말뚝의 지지력을 산정하기 위해 지반을 토사와 암으로만 구분하고 있으며, 이로 인해 IGM으로 분류될 수 있는 풍화암을 대부분의 경우 양질의 토사지반으로 간주하여 지지력을 추정하고 있다. O'Neill 등(1996)의 연구보고서와 FHWA(1999) 설계기준에는 토사와 암반의 중간특성을 지닌 지반, 즉 IGM에서의 현장타설말뚝 지지력 산정방법을 제시하고 있으며, FHWA(1999) 설계기준에서는 IGM을 포함하여 지반을 명확하게 분류함으로써 이를 설계에 반영할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 국내 2개 현장의 현장타설말뚝 설계사례 분석하여 그 이론의 적용성을 평가하였다. IGM에서의 현장타설말뚝의 지지력과 비교하기 위해 IGM을 양질의 사질토지반으로 간주하고 지지력을 산정하였으며, 이를 비교 분석하였다. 지지력 비교 결과, 풍화암을 IGM으로 분류하고 IGM에서의 지지력 이론을 적용한 경우 전반적으로 지지력이 크게 나타났다.