A Study on the Behavior of Piled Raft Foundation Using Triaxial Compression Apparatus

Model tests were conducted to study the behavior of the piled raft foundation system on sands. Especially in this study, the method using the triaxial compression apparatus was devised and used to apply the confining pressure which is considered difficult in the existing model test on the soil. Steel rods (6mm dia.) and aluminum plates (8mm thickness, 50mm dia.) were used to simulate piles and rafts respectively. Jumunjin standard sands were used to ensure the homogeneity of the sample. After the sample with the piled raft model was laid inside the triaxial cell, the confining pressure was applied and then the compressive force was applied. The increase and/or decrease ratio of the bearing capacity, the load distribution ratio between raft and piles and the effect of settlements decrease depending on the confining pressure, the number of piles and the length of piles were analyzed and the bearing capacity and skin friction of the pile was calculated. By the results of these experiments, the bearing capacity increased and the settlement decreased with this piled raft foundation system. Especially the effect was larger with the increase of the number of piles than with the increase of length of piles. Hereafter, the study of the load transfer mechanism of piles under confining pressure would be made possible using these small model tester like triaxial compression apparatus.

삼축압축 시험기를 이용한 말뚝 지지 전면 기초 거동 연구

사질토 지반에서 말뚝지지 전면기초의 거동을 연구하기 위하여 모형시험을 실시하였다. 특히 본 연구에서는 기존의 모형시험에서 구현하기 어려운 구속응력 재하를 위하여 삼축압축 시험기를 이용하는 방법을 고안, 적용함으로써 구속 응력 작용 상태에서 말뚝지지 전면기초의 거동을 파악하고자 하였다. 직경 6mm의 강봉과 두께 8mm(직경 50mm)의 알루미늄 판으로 말뚝과 전면기초 모형을 각각 제작하여 모형시험에 이용하였다. 시료의 균질성 확보를 위하여 주문진 표준사를 사용하였으며, 삼축압축 시험기 내에 말뚝지지 전면기초 모형을 설치한 공시체를 거치한 후 구속응력을 재하 하고 압축 하중을 가하였다. 이와 같은 시험 방법으로 구속응력의 변화, 말뚝 개수의 변화, 말뚝 길이 변화에 따라 지지력 증감 비율, 하중 분담률 및 침하 저감 효과를 중심으로 분석하였으며, 구속압에 따른 말뚝 지지력과 주면마찰 저항력을 계산하였다. 실험 결과 전면기초에 마찰 말뚝을 설치하였을 때 지지력 증가와 침하 저감 효과가 뛰어난 것으로 확인되었다. 특히 말뚝 길이 증가에 비하여 말뚝 개수 증가 시 지지력 증대 효과와 침하 억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 앞으로 이러한 소규모 삼축압축 시험 방법을 이용하여 구속응력 하에서의 말뚝 하중 전이 현상 등에 대한 연구도 가능하리라 판단된다.