한계상태설계법으로 설계된 현장타설말뚝의 지지력 평가

Abstract

본 연구에서는 설계자료와 양방향재하시험을 통해 도출된 극한지지력을 이용하여 한계상태설계법을 적용하여 현장타설말뚝을 분석하였다. 양방향재하시험 결과를 이용하여 도출된 역해석 하중침하 곡선을 분석하였다. 기존 현장타설말뚝에 대한 연구에서는 유효율(극한한계상태/극한지지력에서의 반력)은 평균값으로 0.86이었다. 하지만 한계상태설계법을 적용한 유효율은 0.44였다. 이 사례는 이전 연구에 비해 비효율적인 것으로 평가되었다. 양방향 말뚝시험의 하중침하 곡선을 분석한 결과, 한계상태 설계법을 적용한 현장타설말뚝이 안전한 것으로 평가되었다. 그러나 최대하중에서는 항복이나 극한이 발생하지 않았다. 풍화토의 주면마찰력은 기존 설계의 주면마찰력보다 145% 더 크게 나타났다. 풍화암의 선단지지력은 기존 설계보다 132% 더 컸다. 허용응력 설계법을 결정하기 위해 선단지지력에 따라 4가지 수치해석을 수행하였다. 소켓을 설치한 현장타설말뚝은 3m 풍화토에 설치하였고, 극한지지력은 7.95MN, 극한한계상태의 지지력은 4.20MN, 사용한계상태의 지지력은 7.05MN이었다. 3m 깊이의 풍화토에 현장타설말뚝을 설치하는 경우는 한계상태 설계법에서 허용설계로 분석되었다.