• 한국지반공학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.85-92
• /
• 2007

최근, 대형구조물의 기초로서 현장타설말뚝의 사용이 증가하면서 신뢰성있는 말뚝 지지력의 산정이 중요해졌다. 이에 따라, 본 연구에서는 국내 풍화암에 근입된 현장타설말뚝을 대상으로 정재하시험 수행결과와 지지력 공식으로부터 구한 지지력값을 비교함으로써 지지력 공식의 신뢰성을 확인하고자 하였다. 분석대상은 4개 현장에서 수행된 총 12본의 정재하시험 말뚝이며, 시험말뚝에 대한 재하시험 자료 및 풍화암의 암반 물성값을 분석하였다. 본 연구에서 분석한 지지력 공식은 실무에서 널리 적용되고 있는 AASHTO 방법(1996), Carter와 Kulhawy 방법(1988), 그리고 FHWA 방법(1999)등이다. 재하시험에서 결정된 지지력과 각 지지력 공식들의 산정 결과를 비교 분석한 결과 Carter와 Kulhawy 방법(1988)이 설계 안전측의 지지력값을 주며 변동계수가 작아서 신뢰성이 높은 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제26권5C호
• /
• pp.343-350
• /
• 2006

국내 기초구조물에 대한 저항계수 산정 및 하중저항계수설계법(LRFD) 개발의 일환으로 항타강관말뚝에 대한 저항편향계수를 산정하였다. 정재하시험 및 지반조사 자료를 수집하여 국내외의 기준에 따른 극한지지력을 산정한 후 말뚝의 대표 극한지지력을 결정하였다. 자료의 통계분석 결과에 기초하면, Davisson 기준이 말뚝의 극한지지력을 가장 합리적으로 평가하는 것으로 나타났다. 정역학적 지지력 공식과 N치를 이용한 Meyerhof 경험식을 이용하여 설계 극한지지력을 산정하였다. 이들 자료의 비교 분석을 통해 항타강관말뚝의 저항편향계수는 정역학적 지지력공식과 Meyerhof 경험식에 대해 각각 0.98, 1.46으로 산정되었다. 또한 두 가지 지지력 산정방법 중 정역학적 지지력공식의 불확실성이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제9권4호
• /
• pp.37-44
• /
• 1993

실내 모형실험을 통하여 모형말뚝 한계깊이의 확인과 기존 선단지지력의 이론식들을 실내모형실험의 선단지지력 실측치와 비교하여 그 차이를 분석하였으며, 말뚝의 직경차이에서 유발되는 지지력의 차이를 비교하고자 실내 모형실험을 실시하였다. 모형지반을 균질한 모래로 조성한 경우와 국내의 현장조건에 가깝게 모형지반을 조성한 모래/풍화토층 경우로 나누어 모형실험을 실시하여 치수효과를 비교하였다. 실험결과, 모형말뚝의 선단지지력은 모래지반의 경우 응력수 준이 높을 때 한계관입깊이 효과를 나타냈으며, 모래1풍화토층의 경우 한계관입깊이를 확연히 확인할 수는 없었으나 그 경향을 보임을 알 수 있었다. 정적지지력 공식으로부터 얻어진 계산치 들은 모형실험에 의한 실측치부다 훨씬 큰 값으로 과대평가 하는 경향이 있었다. 직경크기에 따른 지지력의 차이인 치수효과는 모래지반의 경우 확인할 수 있었으나. 모래/풍화토층 지반의 경 추에는 오히려 큰 직경의 말뚝이 작은 직경의 말뚝보다 크게 나타나는 경향을 얻었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제6권3호
• /
• pp.47-54
• /
• 2005

현재까지 많은 경우 아직도 실무에서의 말뚝 설계는 주로 경험적 지지력공식만을 이용하고 있다. 시공 후 말뚝의 지지력 확인은 품질관리 차원에서 실시하는 동적시험 및 정적시험 등을 통하여 가능하나 이는 시공 중 또는 시공 후에만 가능하다. 지반 조사단계에서 간단한 시험을 통하여 각 지층별로 말뚝의 선단지지력을 예측할 수 있다면 경험식이나 정적공식에 의한 예측보다 신뢰성 있는 말뚝의 설계가 가능할 것이다. 본 연구에서는 지반조사 단계에서 실시 가능한 간단한 막대형 축소모형말뚝에 대한 동적시험으로부터 실제 말뚝 지지층의 선단지지력 예측 시험법을 제시하고 정재하시험과의 비교를 통하여 예측된 선단지지력을 검증하였다. 시험 결과 축소모형말뚝시험과 정재하시험을 통해 예측된 단위극한선단지지력은 유사한 값을 보였으며, N값에 의해 예측된 단위극한선단지지력은 현장시험에 의해 측정된 단위선단극한지지력의 약 50%정도로 N값에 의한 지지력의 예측은 매우 보수적인 설계로 비합리적이며 비경제적인 말뚝설계가 됨을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1999년도 말뚝기초위원회 워크샵
• /
• pp.65-91
• /
• 1999

말뚝기초의 지지력예측방법 중 신뢰도가 가장 높은 것은 말뚝정재하 시험방법이므로 말뚝기초의 경제적이고 신뢰성있는 설계를 위하여 하중전이의 측정이 수반된 말뚝재하시험을 실시하여야 할 것이다. 따라서, 말뚝재하시험 방법들에 대하여 고찰하고, 시험결과의 해석사례를 설명하였다. 또한, 신뢰성있는 말뚝재하시험 수행을 위하여 고려해야 할 점들도 설명하였다. 또한, 하중전이측정실험에 대한 기본개념을 고찰하였으며, 이 결과의 활용방안에 대한 설명도 부가하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권10호
• /
• pp.33-42
• /
• 2012

현장재하시험결과를 이용하여 현재 우리나라를 비롯한 많은 나라에서 사용하고 있는 말뚝기초 설계기준에 대한 효율성을 분석하였다. 문헌조사를 통해 12개의 현장타설말뚝 및 매입말뚝 재하시험자료를 수집하였으며 이를 t-z 방법으로 분석하였다. 재하시험결과로부터 각 설계기준에서 제시하고 있는 (1) Davisson 방법, (2) 말뚝직경의 5% 또는 10%의 침하가 발생하는 하중을 이용하여 극한지지력을 평가하였다. 또한, 미국, 캐나다, 유럽, 그리고 일본의 설계기준에서 각각 제시한 방법을 이용하여 현장타설말뚝과 매입말뚝의 극한 지지력을 계산하였다. 재하시험에서 분석된 극한 지지력과 설계기준에 의해 계산된 극한 지지력을 비교한 결과, 대부분의 설계기준은 말뚝기초의 극한지지력을 보수적으로 예측하는 것으로 나타났다. 그러나 일부 설계기준은 현장타설말뚝의 지지력을 과대평가하는 것으로 나타나 일부 설계기준은 적용 시 주의를 요하는 것으로 분석되었다. 또한, 본 연구는 t-z 방법을 이용하여 말뚝기초의 극한 지지력 및 하중전이 관계를 성공적으로 예측할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제26권8호
• /
• pp.27-37
• /
• 2010

해상 매립 간척지와 같은 지반에서는 말뚝기초에서 주변 지반이 말뚝보다 상대적으로 많이 침하함에 따라 하향력이 발생하게 되며, 이 하항력은 말뚝의 침하량과 말뚝재료의 응력을 증가시켜서 기초의 안전 및 상부구조물의 사용성에 영향을 미치게 된다. 현재 국내에서는 부주면마찰력을 고려한 말뚝의 허용압축지지력 공식이 존재하나 그 적용성에 있어서 정확한 기준이 없는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 수치해석을 실시하여 부주면마찰력이 작용하는 말뚝의 거동 특성을 분석하고 지지력 산정식의 적용성 검토를 수행하였다. 국내 대표적 해양 매립 간척지라고 할 수 있는 연세대 송도국제화복합단지의 지반과 말뚝 조건을 모델링하여 선단지지 여부에 따른 수치해석을 수행하여, 그에 따른 부주면마찰력의 발생 특성에 대한 경향을 파악하였다. 또한 수치해석을 통하여 얻어진 하중-침하 곡선을 통하여 극한하중을 산정하고 그에 따른 두부하중 작용 시 발생하는 부주면마찰력을 고려하여 허용지지력 공식의 적용성을 검토하였다. 그 결과 부주면마찰력 발생이 지반의 지지력에 미치는 영향은 미미하나, 침하량 및 말뚝 재료의 허용응력에는 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 극한지지력에 안전율 3을 적용해 산정된 허용지지력과 비교시 부마찰력을 고려한 허용지지력산정법에 안전율 3을 사용한 경우 과소평가하는 경향을 보였으나 2를 적용한 경우 말뚝종류에 따라 유사하게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
• /
• pp.792-798
• /
• 2008

CPT 시험은 지난 30여년 동안 지반조사 분야에서 널리 이용되어 왔다. CPT 콘의 근입은 항타말뚝의 근입방법과 유사하기 때문에, CPT 콘의 선단저항력을 이용하여 말뚝의 지지력을 산정하려는 연구가 많이 수행되어 왔다. 본 연구의 목적은 기존에 제안된 CPT 선단지지력 공식의 적용성을 분석하는 것이다. 이를 위해 낙동강 하구 대심도 연약지반에서 수행된 항타 PHC 말뚝에 대한 총 172개의 PDA 시험자료와 80개소의 CPT 자료를 수집하였다. PDA시험의 CAPWAP분석에서 얻어진 선단지지력과 각 CPT 지지력 공식에서 산정된 선단지지력을 비교함으로써 각 공식의 적용성을 분석하였다. 분석에 이용된 CPT 지지력 공식은 Aoki 방법, Meyerhof 방법, Penpile 방법, Philpponnat 방법, LCPC 방법, Schmertmann 방법, Zhou 방법, ICP 방법, Eslami & Fellenius 방법, 그리고 UWA-05 방법의 총 10가지이다. 분석결과, Aoki 방법, Phillipponnat 방법, ICP 방법 그리고 LCPC 방법 순으로 그 적용성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집 깊은 기초의 연구와 실무(RESEARCH AND PRACTICE OF DEEP FOUNDATIONS)
• /
• pp.69-102
• /
• 1992

말뚝의 지지력 결정은 그 결과로 부터 설계내역이 결정되기 때문에 중요하다. 말뚝의 지지력 결정방법에는 수많은 방법들이 있지만 실무에는 극히 일부분만이 적용되고 있다. 최근 국내 실태조사에 의하면 SPT N 값을 기준으로 한 Meyaerhof공식이 거의 모든 설계에서 적용되고 있으며, 시공중에는 항타공식과 Eoh는 말뚝 재하시험도 실시되고 있다. 본 논문에서는 이들 3가지 방법들을 분석 비교하였다. 분석결과 말뚝재하시험 이외에는 그 신뢰도가 극히 불량하였다. 그리고 말뚝 재하시험 결과의 분석에 있어서, 선단지지력과 주면마찰력을 분리측정하지 않으면 결정적인 오차를 유발할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 선단지지력과 주면마찰력의 분리측정에 의한 말뚝재하시험이 가장 신뢰도가 높은 말뚝지지력 결정방법으로 추천할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.101-111
• /
• 2006

현장타설말뚝은 상부의 연약층을 관통하여 하부의 강한 암반층 상부에 거치시키는 경우, 말뚝은 선단지지말뚝으로 간주되며, 최소단면에서 말뚝에 발생하는 응력이나 실제 요구되는 설계기준에 따라서 작용하중은 결정된다. 연약하거나 풍화된 암반의 일정 깊이까지 현장타설말뚝을 설치하는 경우, 선단지지력과 주면저항력에 의해 지지력이 발현된다. 선단지지력 성분은 말뚝의 극한지지력에서 큰 비중을 차지한다. 그러나, 일반적으로 주면저항력은 선단지지력에 비해 훨씬 작은 말뚝 침하시 발현된다. 또한, 선단지지력은 근입부 바닥에 잔존하는 슬라임에 의해 영향을 받는다. 따라서, 근입부에 슬라임을 얼마나 잘 확인하는가와 시공법에 따라 선단지지력의 신뢰도는 결정되게 된다. 이것은 실제로 매우 어렵고 고가이며, 깊은 근입부에서는 더욱 심각하다. 따라서 이들 요소들로 인해서 작용하중하에서 말뚝의 거동은 주면저항력에 의해 지배되게 된다. 따라서 현장타설말뚝의 거동예측을 위한 연구는 주로 주면저항력 발현기구에 관심을 가지게 되는 것이다. 본 연구에서는 말뚝 두부에서의 하중 조건을 변화시켜가며 암반에 근입된 현장타설말뚝의 거동 차이를 분석하기 위하여 수치 해석을 수행하였다. 또한, 거칠기 요소의 모델링 유무에 따른 주면부 거동 특성도 조사하였다.