The Behavior of Piled Bridge Abutments Subjected to Lateral Soil Movements - A Study on the Centrifuge Model Tests -

A series of centrifuge model tests were conducted to investigate the behavior of piled bridge abutments subjected to lateral soil movements induced by approach embankments. The effect of clay layer depth and the rate of embankment construction on piled bridge abutments are the main focus of this study. Tests were performed for two loading types: (1) incremental loading applied in six lifts to the final embankment height; (2) instant loading corresponding to the final embankment height applied in one lift quickly. A variety of instrumentations such as LVDTs, strain gauges, earth pressure transducers, and pore pressure transducers are installed in designed positions in order to clarify the soil-pile interaction and the short- and long-term behavior for piled bridge abutments adjacent to surcharge loads. Based on the results of a series of centrifuge model tests, the distribution of lateral flow induced by staged embankment construction has trapezoidal distribution. The maximum lateral soil pressure is about 0.75$\gamma$H at surcharge loading stage, and about 0.35 $\gamma$H at over 80% consolidated stage.

측방유동을 받는 교대말뚝기초의 거동분석 (I) - 원심모형실험 연구 -

본 연구에서는 인접 성토로 인하여 측방유동이 발생하는 연약한 점성토 지반에 시공된 교대말뚝기초를 원심모형실험으로 재현하여 지반조건과 성토지반의 시공속도에 따른 교대말뚝기초의 거동특성을 분석하였다. 이를 위해 지반조건과 성토지반 시공속도를 교대말뚝기초의 측방유동에 가장 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하여 총 6 종류의 원심모형실험을 실시하였다. 본 실험에서 지반조건은 점성토 지반의 두께와 지층단면에 따라 세 가지 종류로 구분하였으며 성토하중 재하조건은 한계성토고까지 단계적으로 재하하는 방법(1m/30일, 1m/15일)과 한계성토고에 해당하는 하중을 급속재하 하는 방법으로 나누어 고려하였다. 그 결과 동일한 조건하에서 측방유동을 받는 교대말뚝기초의 비배수 단기거동과 장기거동을 파악하기 위해 성토하중 재하단계와 성토 후 압밀이 약 80% 진행된 단계에서의 지반-말뚝 거동특성을 비교ㆍ 분석하였다. 본 연구 결과, 편차 성토하중으로 인해 연약지반상 교대말뚝기초에 발생하는 측방유동압은 단계별 성토하중 재하시 사다리꼴 분포형태와 유사하였으며 이때 발생하는 최대 측방유동압($P_{max}$)과 편차 성토하중($\gamma$ H)의 비($\alpha$)는 비배수 상태인 단기거동시에는 0.75, 압밀이 약 80% 진행된 장기거동시에는 0.35 정도로 나타남을 알 수 있었다.