동재하시험에 의한 정수장 기초지반의 지지력 평가에 관한 연구

Abstract

말뚝기초를 설계하기 위해서는 적절한 지지력 예측이 필수적으로 요구된다. 말뚝기초의 규격과 소요량은 말뚝지지력 계산에 의하여 계산되므로 지지력 예측의 신뢰도에 따라 설계의 안정성 및 경제성이 크게 좌우되기 때문이다. 말뚝지지력 예측은 수많은 방법들이 제안되어 왔으나 각종 연구결과들에 의하면 말뚝 재하시험에 의한 방법 외에는 그 신뢰도가 극히 낮은 실정이다. 본 연구에서는 정수장으로 쓰일 현장에서, 최적의 말뚝길이 산정 및 허용지지력 산정을 위해 말뚝기초에 대한 시험시공을 실시하였다. 시험시공과 병행하여 시험 말뚝의 허용지지력 산정을 위하여 시항타 동재하시험을 실시하였다. 또한, 국내에서 사용되고 있는 매입말뚝에 대한 지지력 추정 공식을 사용하여 허용지지력을 산정하였으며 그 결과를 동재하시험 결과와 비교?분석하였다. 시험결과 매입말뚝의 주면마찰력은 양생 초기부터 점차 증가하여 양생 10일부터는 증가효과가 둔화되는 것으로 나타났고, 선단지지력은 양생기간이 지날수록 감소되는 경향을 보이나 대체적으로 큰 변화를 보이지 않는 것으로 나타났다. 매입말뚝의 전체지지력에 대한 주면마찰력의 분담률은 양생기간이 증가함에 따라 약 35%의 값을 보이며, 전체지지력에 대한 선단지지력의 분담률은 양생기간에 관계없이 약 65%의 범위에서 일정한 값을 보인다. 한편, 매입말뚝의 동재하시험 결과와 정역학적 지지력공식에 의한 추정치보다 2배 이상 큰 결과를 보이고 있고, 단위면적당 선단지지력은 시공직후에는 조금 높은 값을 보이나, 양생 14일에서는 정역학적 지지력공식에 의한 추정치에 비해 70%정도의 지지력을 보이고 있다. 이는 일정한 양생기간 증가에 따라 주면마찰력에서 많은 에너지를 흡수하여 선단에서의 하중 전달 비율이 상대적으로 감소되는 현상 때문인 것으로 사료된다.; For designing pile foundation, it is essential to estimate the bearing capacity accurately. Because pile foundation's standard and consuming quantity are able to calculated by virtue of pile bearing capacity, design's stability and economic feasibility are largely influenced by the reliability of bearing capacity estimation. Though a large number of methods for estimating the pile bearing capacity are proposed, various studies reported that the reliability of methods was extremely low except the estimation methods compared to the pile loading test. In this study, the curing that injected cement paste between the bored pile and the foundation was analyzed into the bearing capacity of bored pile to go through dynamical surcharge method. According to the analysis of dynamic loading test, skin friction of bored pile was increased gradually from the first day after curing, but after 10 days this effect was reduced, and point bearing capacity was tend to decreased but the change was very little. While curing period was going to increased, the ratio of the skin friction to the general bearing capacity was about 35%. Regardless of curing period, the ratio of the point bearing capacity was constantly 65%. According to the result of dynamic loading test and static bearing capacity formula, skin friction per unit area in dynamic loading test for curing period 14 days was more than two times of result in static loading test. On constructing, point bearing capacity per unit area have some high value, but for curing period 14 days, the value was 70% of static bearing capacity formula.