부마찰력

[박뚜껑]

안녕하세요. 님의 질문에 대해 답변드리겠습니다.

[질문 1]

PILE 간격을 조밀하게 시공하였을 경우 부주면마찰력이 발생하는 이유?

[답변 1]

1. PILE 간격을 조밀하게 시공했다고 해서 반드시 부주면마찰력이 발생하지는 않습니다. 여러 조건하에서 부주면마찰력이 증가하는 경우도 있고 감소하는 경우도 있습니다.

2. 포화된 점토지반에 말뚝을 조밀하게 박으면 말뚝의 체적만큼 말뚝 주변지반을 밀게 되어 과잉간극수압이 증가하게 되고 이로 인해 유효응력이 감소하게 됩니다. 시간이 경과하면서 과잉간극수압이 소산되면서 말뚝 주변지반이 압밀이 일어나면서 말뚝을 중력방향으로 끌고 내려가려는 부주면마찰력이 작용하게 되어 이 경우에는 말뚝을 조밀하게 시공하면 부주면마찰력이 증가하게 됩니다.

3. 말뚝 주면의 마찰저항에 의해서 상재하중을 버티는 마찰말뚝인 경우에는 말뚝을 조밀하게 박으면 말뚝의 체적만큼 말뚝 주변지반을 밀게 되어 수평력에 의한 마찰저항이 증가하게 되고 또한 부주면마찰력이 감소하게 되는 경우도 있습니다.

4. 따라서, "말뚝을 조밀하게 시공한다." 는 것은 상황에 따라 부주면마찰력의 원인이 될 수도 있고 대책이 될 수도 있기 때문에 이것은 답으로 쓰지 않는 것이 좋습니다.

[질문 2]

PILE 간격이 군말뚝이 되는 범위 안에서 조밀하게 시공되면 단말뚝보다 부마찰력이 적은 이유?

[답변 2]

1. 군말뚝으로 시공하면 직사각형 모양으로 군말뚝을 일정하게 박으면 말뚝과 말뚝 주변 지반이 하나의 거대한 케이슨 또는 피어 기초로 거동을 하게 됩니다.

2. 실무에서도 지지력에 대한 계산을 할 때 단말뚝(외말뚝)의 지지력에 말뚝의 개수를 곱해서 계산하기도 하고, 군말뚝과 주변지반을 하나의 거대한 직사각형 모양의 케이슨 피어로 보고 계산을 하기도 합니다. 지지력을 계산할 때는 2가지 방법으로 계산한 것 중 작은 값을 채택합니다.

3. 군말뚝을 시공할 경우 말뚝을 박는 동안 말뚝 주변 지반의 흙이 더 조밀하게 되어 지지력은 증가하게 됩니다. 또한 말뚝을 조밀하게 박으면 말뚝 사이에 있는 흙이 말뚝 사이에 끼어 마치 하나의 거대한 직사각형 모양의 피어처럼 거동할 수 있습니다.

4. 군말뚝으로 시공할 경우도 너무 조밀하게 시공을 하면 오히려 말뚝 사이에 끼어 있는 흙이 파괴면을 따라 전단파괴가 일어나게 되어  오히려 지지력이 감소하게 될 수도 있습니다.

5. 따라서, "군말뚝으로 시공한다." 라는 겋도 부마찰력을 감소시키는 대책으로 적당하지 않습니다.

6. 부마찰력의 감소방법은 아래와 같이 답을 쓰는 것이 좋습니다.

1) 선행하중을 가해 지반침하를 미리 감소시킨다.

2) 표면적이 작은 말뚝(H-형말뚝)을 사용한다.

3) 말뚝직경보다 약간 큰 케이싱을 박아서 부주면마찰력을 차단한다.

4) 말뚝표면에 역청재를 도장하여 부주면마찰력을 감소시킨다.

충분한 답변이 되었는지요?

열공하세요...