자갈층에 근입된 현장타설말뚝의 안정성 평가

본 연구에서는 자갈층에 근입 시킨 현장타설말뚝의 안정성을 양방향 말뚝재하시험과 3차원 유한요소해석을 이용하여 검토하였다. 일반적으로 현장타설말뚝의 안정성은 말뚝재하시험만을 통해 확인하는데 본 연구에서는 수치해석을 통해서도 같이 검증을 시도해 보았다. 연구 결과, 구조물 하중에 의해 발생하는 말뚝 두부 반력값(단순 구조물 해석 결과)보다 양방향 말뚝재하시험 결과에 의한 허용지지력이 모두 큰 것으로 나타났으며, 3차원 수치해석에서 도출된 말뚝 두부에 작용하는 반력값과 허용지지력을 비교한 결과 또한 허용지지력이 큰 것으로 나타나 말뚝의 연직지지력에 대한 안정성에는 문제가 없는 것으로 검토되었다. 다만 단순 구조물 해석에 의한 반력과 3차원 수치해석 결과 반력 값의 차이가 나타났는데 이것은 3차원 수치해석에서 지반-구조물-말뚝의 상호 작용 특히 강성매트에 대한 고려 때문이라 판단된다. 수치해석에 의한 침하량(지반침하량, 말뚝두부 및 선단 침하량, 부등침하량) 검토 결과 구조물이 100%하중을 받는 경우 발생하는 침하량이 허용값 보다 모두 작게 발생하는 것으로 해석되었다.제 1 장 서 론 1 1.1 연구의 배경 1 1.2 연구의 목적 3 제 2 장 기존 연구 4 2.1 기존 연구 사례 4 2.2 현장타설말뚝 양방향 말뚝재하시험 6 2.3 등가 하중-침하량 곡선 8 2.4 현장타설말뚝 양방향 말뚝재하시험의 수치해석 10 제 3 장 양방향 말뚝재하시험 11 3.1 현장 조건 11 3.1.1 시험위치 11 3.1.2 지반조건 12 3.2 양방향말뚝재하시험 장치 15 3.2.1 재하장치의 제원 및 설치 15 3.2.2 하중전이 측정용 센서 17 3.2.3 시험말뚝의 제원 18 3.3 양방향말뚝재하시험 결과 19 3.3.1 시험방법 19 3.3.2 재하하중 및 변위곡선 20 3.3.3 허용지지력 분석 26 3.4 말뚝 두부 반력 검토 29 3.5 허용지지력 분석 결과와 말뚝 두부 반력의 비교 30 제 4 장 수치해석 31 4.1 해석프로그램 31 4.2 역해석을 통한 지반정수 산정 32 4.3 구조물기초 안전성에 대한 변형해석 36 4.3.1 검토 대상 36 4.3.2 검토 모델 38 4.3.3 시공단계 모사 40 4.3.4 기초 안전성 검토 결과 41 제 5 장 결 론 57 참고문헌 58Maste