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쏘일 네일(soil nail)로 보강된 현장타설말뚝의 적용성 및 보강효과 분석
Application and its Reinforcing Effect of Soil Nailed-drilled Shafts

김병철   (대림산업(주) 기술연구소CC0126746  ); 이대수   (한국전력공사 전력연구CC0006238  ); 김대홍   (한국전력공사 전력연구CC0006238  ); 정상섬   (연세대학교 토목공학UU0000936  ); 김대학   (유니콘 기술연구소CC0070482  );
  • 초록

    본 연구에서는 현장타설말뚝에 보강재를 정착시킴으로써 주변지반의 강성을 높이고 보강재의 저항력에 의해 지지력을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 보강형 및 무보강 현장타설말뚝에 대하여 보강효과에 영향을 미치는 인자들인 보강재의 단수, 경사, 배열에 따른 일련의 실내모형실험 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 또한 보강효과의 검증과 실제 현장에서의 적용성을 알아보기 위하여 현장재하시험을 수행하였다. 실내모형실험 및 수치해석 결과, 보강재3단, 8개, 40 $^{\circ}$ 경사의 교차배열에서 최적의 보강효과가 발현됨을 알 수 있었다. 1/8 모형재하실험에서는 압축, 인발, 수평 모두 보강재에 의한 지지력 증가효과가 나타났으며, 변위 25mm를 기준으로 압축 및 수평실험에서는 100% 이상의 보강효과가 나타났다. 또한 무보강 현장타설말뚝의 하중 단계에 따른 변위와 주면마찰력 검토결과, 철탑기초와 같은 대규모 현장타설말뚝 설계 시 사용되는 주면마찰력 값인 풍화암 10t/ $\textrm{m}^2$ , 연암 15t/ $\textrm{m}^2$ 보다 큰 주면마찰력 값을 얻을 수 있었다. 1/2 모형재하실험에서는 약 25m의 변위가 발생하였을 때 인발하중 650ton에서 파괴가 일어났으며, 약 22%의 보강재에 의한 지지력 증가효과가 있는 것으로 나타났다.


    In this study reinforcing effect of soil nailed-drilled shafts subjected to axial and lateral loads was evaluated. Special attention was given to the reinforcing effects of soil nails placed from the drilled shafts to surrounding weathered- and soft-rocks based on model tests, numerical analyses and field tests. The model tests and numerical analyses are conducted to analyze the reinforcing effect of various conditions of number, inclination, position and length. The results of 1/40 scale model tests and numerical analyses show that as the number of reinforcing level increases, the incremental effect of reinforcement tends to increase, whereas the reinforcing effect on relative position is negligible. In addition there is a reinforcing effect as the inclination angle increase up to 30 degrees. Based on the results of tensile load tests, soil nailed-drilled shaft has a considerably smaller settlement to reach the ultimate level compared with the result of un-reinforced drilled shafts. For compression tests, there is a reinforcing effect of about 200% measured.


  • 주제어

    Field test .   Model test .   Numerical analysis .   Reinforcing effect .   Soil nailed-drilled shatfs.  

  • 참고문헌 (11)

    1. 풍화암에 근입된 현장타설말뚝의 연직 및 횡방향 지지거동 분석 , 전경수 , 서울대학교 박사학위 논문 / v.,pp.,
    2. Soil mail로 보강된 현장타설말뚝의 하중전이 분석 , 정상섬;함홍규;이대수 , 한국지반공학회논문집 / v.20,pp.37-47,
         
    3. 암에 근입된 말뚝의 주면저항력 예측 , Seidel, J. P.;조천환 , 한국지반공학회논문집 / v.18,pp.281-293,
         
    4. 풍화암에 근입된 현장타설말뚝의 하중전이에 관한 연구 , 조성한 , 연세대학교 박사학위 논문 / v.,pp.,
    5. 한국지반공학회 , 구조물기초설계기준 / v.,pp.,
    6. 보강형 심형기초 공법개발 , 한국전력공사 , 최종보고서, 한국전력공사 / v.,pp.,
    7. Briaud, J. L. , The Pressuremeter / v.,pp.136-144,
    8. Shear Load Transfer Characteristics of Drilled Shafts in Weathered Rocks , Kim, S. I.;Jeong, S. S.;Cho, S. H.;Park, I. J. , Journal of Geotechnical and Geoenvironmenta Engineering / v.125,pp.999-1010,
    9. California Department of Transportation , Static Pile Load Testing and Dynamic Pile Monitoring / v.,pp.8.1-8.8,
    10. New York Department of Transportation , Static Pile Load Test Manual, Geotechnical Eng. Bureau GCP-18 / v.,pp.,
    11. Sand Stiffness under Various Triaxial Stresses , Hardin, B. O.;Black, W. L. , Journal of Soil Mechanics and Foundations Division / v.92,pp.27-42,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kwon, Young-Ki ; Jeong, Sang-Seom 2009. "The Effect of Shear Resistance in Rigid Soil-nailed Slope System" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, C. 지반공학, 터널공학, 29(c6): 295~301     

 저자의 다른 논문

  • 김병철 (2)

    1. 2007 "단일 현장타설말뚝의 설계 및 시공 - 인천대교 연결도로(2공구) 사례" 地盤 : 한국지반공학회지 23 (12): 32~44    
  • 정상섬 (80)

  • 김대학 (2)

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