Influence of Taper Angle on Axial Behavior of Tapered Piles in Sand

Axial behavior of tapered piles is affected by taper angle, stress state of soils, soil frictional angle and pile-soil interface friction angle. In this paper, a series of model pile load tests were performed using a calibration chamber in order to investigate the effect of taper angle on the axial response of cast-in-place tapered piles in sand. According to results of the tests, as taper angle of piles increased, the shaft load capacity of piles increased but its base load capacity decreased. The unit base load capacity of piles increased with increasing taper angle for medium sand but decreased for dense sand. The ratio of shaft to total load capacity increased with increasing taper angle and with decreasing relative density of soils. The test results also showed that total load capacity per unit pile volume increased with increasing taper angle for medium sand, but it decreased for dense sand. Therefore, it can be stated that tapered piles are economically more beneficial for medium sand than for dense sand.

모래지반에서 테이퍼 각도가 테이퍼말뚝의 연직거동에 미치는 영향

테이퍼말뚝의 연직거동은 지반의 응력상태와 내부마찰각, 말뚝의 벽면마찰각, 말뚝의 테이퍼 각도에 영향을 받는다. 본 논문에서는 테이퍼 각도가 말뚝의 연직거동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 가압토조를 이용한 모형말뚝시험을 실시하였다. 시험결과에 따르면 말뚝의 테이퍼 각도가 커질수록 주면마찰력은 커지고 선단지지력은 감소하였으나, 단위 선단지지력의 경우 보통 상대밀도의 지반에서는 말뚝의 테이퍼 각도에 비례해서 증가하였으나 조밀한 지반에서는 테이퍼 각도에 따라 감소하였다. 그리고 말뚝의 전체지지력에 대한 주면마찰력의 비율은 테이퍼 각도가 커짐에 따라 그리고 지반의 상대밀도가 작아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 또한 말뚝의 단위 체적당 전체지지력은 지반이 느슨할 때는 테이퍼 각도에 따라 증가했지만 조밀한 지반에서는 테이퍼 각도에 따라 감소하였다. 따라서 테이퍼말뚝은 조밀한 지반보다는 느슨한 지반에서 더 경제성이 있는 것으로 나타났다.