Abstract
The numerical analysis on PHC piles socketed into weathered rocks through sandy soil layers was conducted to propose the table solution or the chart solution to obtain the mobilization capacity. The mobilization capacity was determined at the settlement of 5% pile diameter and applied a safety factor of 3.0. In order to utilize the excellent compressive strength of the PHC pile effectively, it is recommended that the allowable bearing capacity of ground would be designed to be more than the long-term allowable compressive pile load. A procedure for determining an allowable pile capacity for PHC piles socketed into weathered rocks through sandy soil layers is given by the sum of the allowable skin friction of the sandy soil layer and the weathered rock layer and the allowable end bearing capacity of the weathered rock layer. The design efficiency of the PHC pile is about 85% at the reasonable design stage in the verification of the newly proposed method. Thus, long-term allowable compressive load (Pall) level of PHC piles can be utilized in the optimal design stage.
본 연구에서는 사질토층을 지나 풍화암에 소켓된 매입 PHC말뚝에 대한 수치해석 결과를 분석하여 정리한 도표 또는 도해로부터 매입 PHC말뚝의 동원지지력을 구하는 방법을 제안하였다. 즉, 수치해석 결과인 하중-침하량 곡선에서 5% 직경에 해당하는 침하량에서 발현된 사질토층의 동원주면마찰력, 풍화암층의 동원주면마찰력과 동원선단지지력을 산정할 수 있는 표해 또는 도해를 제안하였다. 이때 허용압축지지력은 동원 지지력에 안전율 3.0을 적용하여 산정하였다. 사질토층을 지나 풍화암에 소켓된 매입 PHC말뚝의 허용압축지지력은 사질토층의 허용주면마찰력과 풍화암층의 허용주면마찰력 및 허용선단지지력을 합산하여 산정하는 것으로 제안하였고, 각 허용압축지지력 성분을 구할 수 있는 절차도 제시되어 있다. 본 연구에서 제안된 동원지지력 산정용 표해(또는 도해)를 사용할 경우, 적정 설계에서 PHC말뚝의 설계효율(DE)은 85%로 나타났으며, 따라서 최적 설계에서는 PHC말뚝의 장기허용압축하중(Pall) 까지도 활용할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 PHC말뚝의 우수한 압축하중 지지 성능을 효과적으로 활용하기 위하여 지반의 허용압축지지력(Qall)이 말뚝의 허용압축하중(Pall) 이상이 될 수 있도록 설계할 것을 권장하였다.
