Analysis of a Bi-directional Load Test Result on tong PHC Piles in Consideration of Residual Load

For long piles driven in deep clay deposits, it is difficult to estimate the ultimate bearing capacity due to large resistance induced by long embedded depth, and also the load transfer curve due to large residual load induced by negative skin friction, even with the performance of pile load tests. In this research, a hi-directional load test on a PHC pile driven in deep soft deposit was performed in order to evaluate the tip and shaft resistances separately, which are feasible to estimate the ultimate bearing capacity of the pile. Residual load of the pile was determined by continuous monitoring of pile strains after the pile installation. The true resistance and true load-movement curve of the pile were properly estimated by taking account of the residual load. A model far behavior of the shaft resistance vs. movement was also proposed, which includes the effects of residual load based on the experiment. Consequently, it was proved that the residual load should be taken into consideration for correctly analyzing load test results of piles in deep clay deposits.

잔류하중을 고려한 장대 PHC 말뚝의 양방향 재하시험 결과해석

대심도 연약지반에 설치되는 말뚝은 말뚝의 길이가 길어져 지반지지력이 크므로 극한 지지력의 확인이 힘들고, 부마찰력에 의해 큰 잔류하중이 발생하기 때문에 하중전이시험을 수행하더라도 정확한 하중전이곡선을 산정하기 어렵다. 본 연구에서는 연약지반에 설치된 PHC 항타 말뚝을 대상으로 선단지지력과 주면마찰력을 분리측정할 수 있고 극한 지지력을 확인하기 용이한 하중전이 양방향 재하시험을 수행하였다. 말뚝설치 직후부터 말뚝변형률을 지속적으로 계측하여 잔류하중을 결정하였다. 잔류하중의 영향을 고려하여 참지지력과 참 하중-변위 곡선을 분석하였다. 이를 바탕으로 잔류하중이 포함된 주면마찰력에 대한 하중-변위 거동모형을 제안하였다. 결과적으로, 점토지반에 설치되는 장대말뚝의 재하실험 결과에 대한 정확한 분석을 위해서는 잔류하중을 고려하여야 한다는 것을 입증하였다.