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학위논문 상세정보

쇄석말뚝 지지력 평가를 위한 3차원 유한요소해석 원문보기
Analysis for the Bearing Capacity of Crushed Stone Ple using 3-Dimensional FEM

  • 저자

    宣熙賢

  • 학위수여기관

    명지대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    土木工學

  • 지도교수

  • 발행년도

    2000

  • 총페이지

    ix, 71 p.

  • 키워드

    쇄석말뚝 지지력 3차원유한요소;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8949157&outLink=K  

  • 초록

    쇄석말뚝공법은 연약한 원지반에 쇄석을 기둥형태로 다짐 시공하는 공법으로 지지력 증가, 침하량 감소, 연직 배수재의 역할에 의한 지반개량효과, 성토시 원호활동 방지, 연결부의 부등침하 문제해결, 원지반 강도 증진 효과, 지진시 액상화 방지 등을 기대할 수 있다. 이 논문에서는 3차원 유한요소해석 프로그램인 PENTAGON_3D를 사용하여 영향 매개변수 분석을 통한 단일 쇄석말뚝의 극한지지력 해석을 실시하였다. 또한, 수치해석 결과값을 기존 이론식의 극한지지력 해석값과 비교 분석하였다. 극한하중 재하시에 쇄석말뚝은 말뚝길이에 상관없이 말뚝직경의 4∼6배깊이까지 소성영역이 형성되어 한계깊이는 말뚝직경의 4∼6배의 값임을 보였다. 극한지지력은 쇄석말뚝의 내부 마찰각보다는 주변 점토지반의 비배수강도에 대한 영향이 더욱 컸으며, 강성비(E_s/E_c)가 커질수록 그 경향이 두드러졌다. 이론식에 의한 극한지지력 해석값으로서는 수동토압이론의 Greenwood(1970)값이 최소값을, 공동팽창이론의 Gibson & Anderson(1961), Vesic(1972), Hansbo(1994)값이 최대값을 나타냈다. 이론식에 의한 해석값은 수치해석 결과값보다 작은값을 나타냈으며, 공동팽창이론을 근거로 유도된 Gibson & Anderson(1961), Vesic(1972), Hansbo(1994)의 값은 강성비(E_s/E_c)가 작을 때 수치해석 결과값과 일치하는 경향을 나타냈다. 결론적으로 공동팽창이론을 근거로 한 이론식은 예비설계 단계에서 극한지지력을 추정하는데 유용하게 사용될 수 있다.


    Crushed Stone Pile(CSP) is a ground improvement method, which aims at increasing of bearing capacity, decreasing total and/or differential settlement, and reduction of liquefaction potential by forming stone columns in weak ground. In this paper, PENTAGON_3D, a three dimensional FEM analysis software is used to analyze bearing capacity of single crushed stone pile, the results of which are compared with those of several theoretical bearing capacity formulae The results show that the plastic zone of surrounding ground developes to the depth of 4∼6 pile diameter at ultimate state, which means the critical depth is 4∼6 pile diameter. And, the bearing capacity of CSP depends more upon the undrained shear strength of ground than the interal friction angle of pile especially when the stiffness ratio(E_s /E_c ) is large Among the bearing capacity values of theoretical formulae, the minimum is from Greenwood(1970)'s formulae and the maximum is from those of cavity expansion theory such as Gibson & Anderson(1961), Vesic(1972), and Hansbo(1994). Generally, the values of theoretical formulae show smaller than FEM analysis, while those of the cavity expansion theory stated above show similar values from FEM analysis when stiffness ratio(E_s /E_,c is small(=5). As a tentative result the formulae from cavity expansion theory is recommended for estimating the bearing capacity of CSP for preliminary design


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