수치해석을 이용한 파형 마이크로파일의 지지거동 분석 (Evaluation of Bearing Capacity of Waveform Micropile by Numerical Analyses)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 14권 / 11호 / 5906 ~ 5914페이지
· 저자명 : 한진태, 김성렬, 장영은, 이승현

초록

최근 국내에서 철도부지 상부에 인공지반을 구축하고, 인공지반 위에 복합주거타운을 건설하는 정책이 추진되고 있다. 이에 상부 구조물 및 인공지반을 지지할 수 있는 적합한 기초형식이 요구되는데, 철로와 철로 사이의 좁은 공간에 급속 시공 가능한 기초 형식 중 가장 대표적인 방법은 마이크로파일로 알려져 있다. 그러나 주기초로 마이크로파일이 사용될 경우 기초 시공비가 크게 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로파일의 경제성 및 지지력을 향상시키면서 철도상부 인공지반에 적합한 신개념 마이크로파일을 제안하였다. 신개념 마이크로파일은 지반을 Jet Grouting 공법을 이용하여 지반의 일정 영역을 고결시킨 뒤 강봉을 시공하는 방법에 Jet Grouting 시 말뚝체를 파형(waveform)의 형상으로 시공하여 지지력을 향상시키고 기존 마이크로파일 대비 말뚝의 전체 길이를 줄여 경제성을 높이고자 한 방법이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 이러한 파형 마이크로 파일의 지지거동을 분석하였다. 해석 결과 파형 마이크로파일은 일반 마이크로파일에 비해 길이가 15% 정도 감소하였음에도 불구하고 동일한 설계하중에서 변위가 감소하여 지지력 및 경제성 측면에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 파형 마이크로파일의 요철에 의한 주면 마찰력 증가효과는 상대적으로 연약한 토층에서 큰 것으로 나타났다.

영어초록

Recently in Korea, the policy is being proceeded to build a intergenerational housing on artificial ground of railroad site for utilizing rental house. Due to narrow space of rail road site, suitable method have to be developed such as micropiles which is known as a method of a fast construction. However, If micropile is used as foundations for the super structure, construction cost is increases compared with other pile. Consequently, new concept micropile proposed to improve both bearing capacity and cost efficiency of general micropile. New concept micropile consists of waveform cement grout surrounding tread bar that formed by grouting the soil layer with jet grouting method as control the grout pressure and flow. The micropile with waveform is expected to decrease the construction cost by cut down pile length of general micropile. This paper examined the behavior of the new concept micropile with waveform subjected to axial load using two-dimensional axisymmetric numerical analyses method. According to the numerical result, there will cost effectiveness as the pile displacement decreased despite the length of waveform micropile is down about 5% from a general micropile under the same loading condition. Also, the effect of skin friction force which mobilized from the waveform of micropile appeared at relatively soft ground.

참고자료

· 없음