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An Experimental Study on the Load-settlement Behavior and Settlement-reducing Effect of the Disconnected Piled Raft Foundation

말뚝보강기초의 하중-침하량 거동 및 침하감소효과에 대한 실험적 연구

  • 이영생 (경기대학교 토목공학) ;
  • 홍승현 (경기대학교 대학원 토목공학과)
  • Published : 2006.04.01

Abstract

For the interests in the economical and safe design of foundation system, the concern on the piled raft or disconnected piled raft foundation system is increasing now. In this study, the behavior and the effects of the disconnected piled raft foundation not studied actively in this country were examined using the triaxial compression tests in place of laboratory model tests. The triaxial test samples were prepared with Jumunjin standard sand and the carbon rods, which simulate the ground soil and piles respectively. After the sample in which carbon rods were arranged was laid inside the triaxial chamber, the confining pressure was applied and then loading test was conducted. To analyze the reinforcing effects of the disconnected piled raft foundation, a few number of tests were carried out by changing the number, the diameter and the length of the model piles. As a result of this study, in the disconnected piled raft foundation system, even though the number of pile is few and the diameter of pile is small, the settlement of the foundation system decreased greatly.

최근 경제적이고 안전한 기초 설계를 위하여 말뚝지지 전면기초(Piled raft) 또는 말뚝보강기초(Disconnected piled raft)에 대한 설계가 관심을 모으고 있다. 본 연구는 국내에서 연구가 미진한 말뚝보강기초의 거동과 그 효과를 실내 모형 시험을 대신하는 삼축압축시험을 통하여 규명하였다. 주문진 표준사와 탄소봉을 각각 지반과 말뚝으로 사용하여 삼축압축시험기에 보강 지반을 성형한 후 구속응력 상태에서 재하 시험을 실시하였다. 말뚝 보강에 따른 거동 차이를 규명하기 위하여 말뚝 개수, 말뚝 직경 및 말뚝 길이 등의 변화를 주어 하중-침하 관계를 도시하고 그 결과를 분석하였다. 시험 결과 기초지반 면적에 대한 보강 말뚝 면적비를 보강률이라 정의할 때 말뚝 수평단면 보강률이 약 18%이고, 수직단면 보강률이 약 70%일 경우 침하량은 무보강시에 비하여 약 80%까지 감소되는 것으로 나타났다. 또한 수평단면 보강률 및 수직단면 보강률에 따른 말뚝보강기초 지반의 변형계수 변화는 각각 직선식 E(Mpa) = 8.3p(%)+121.2와 E(Mpa) = 1.8p(%)+105.5로 나타났다. 본 연구의 결과 말뚝보강기초에서 소구경, 소량의 말뚝 보강으로도 비교적 큰 기초지반 침하 억제 효과가 있는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 강인규 (2001), 하이브리드 유전자 알고리즘을 이용한 Piled Raft 기초시스템의 최적설계, 박사학위논문, 홍익대학교
  2. 권오균, 이활, 이승현, 오세붕, 장학성 (2003), '느슨한 모래지반에서의 말뚝지지 전면기초에 대한 실험적 연구', 2003년 봄학술발표회 논문집, 한국지반공학회, pp.439-446
  3. 김경남, 이수형, 정충기, 이해성 (1999), 'Piled Raft 기초의 부등침하 최소화를 위한 최적 말뚝배치', 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 19(III-4), pp.831-839
  4. 민기훈, 손주혁, 김성호, 송해진 (2005), '기초분리 말뚝(Disconnected Pile)으로 보강된 지반상의 얕은 기초에 대한 연직 재하시험결과분석', 한국지반공학회 기술발표회 논문집, 한국지반공학회
  5. 이영생, 홍승현 (2003), '삼축압축시험기를 이용한 말뚝 지지 전면 기초의 거동 연구', 한국지반공학회 논문집, 한국지반공학회, 제19권, 제6호
  6. 이종구 (1998), 모형실험을 통한 Piled Raft의 지지거동 분석, 석사학위논문, 서울대학교
  7. Das, B. M. (1995), Principles of Foundation Engineering, PWS, DA
  8. Wong, I. H., Chang, M. F. and Cao, X. D. (2000), 'Raft Foundations with Disconnected Settlement-Reducing Piles', Design Applications of Raft Foundations, Thomas Telford, pp.469-486
  9. Poulos, H. G. (2001), 'Methods of Analysis of Piled Raft Foundations', A Report Prepared on Behalf of Technical Committee TC18 on Piled Foundations