말뚝주변 마찰력과 한계상대변위

On the Critical Relative Displacement between Pile Shaft and Surrounding Soil

말뚝의 한계 주변 마찰력을 발생시킬때의 말뚝과 주변 흙 사이의 상대변위 즉, 한계 상대 변위의 특성을 조사하기 위하여 모형 말뚝 인발시험을 하였다. 시험 결과에 의하면, 한계 상대 변위는 일정한 값을 갖지도 않고, 말뚝 크기에 비례하지도 않으나 한계 주변 마찰력의 크기와 밀접한 관계가 있음을 알았다. 본 논문에서는 모형실험 결과로부터 상대 변위와 한계 주변 마찰력 사이의 관계식을 제시하였다. 주변 마찰력과 관련된 문제 해결을 위하여 원심력 시험기를 이용한 모형실험을 시행하는 경우, 실험결과의 신빙성을 정량적으로 분석하기 위하여 계산적 방법을 이용하였다. 그리고 주변 마찰력에 관련된 문제의 한 예로 부주변 마찰력 문제를 분석하였으며 부마찰력 계산을 위하여 간단한 전이 함수방법을 개발하였다. 분석결과로부터 얻은 결론은 주변마찰력 관련 문제에 대한 원심력 모형실험은 안전하지 않은 쪽의 오차를 초래할 수 있는데, 그 이유는 한계 상대 변위량이 상사법칙을 만족시키지 않기 때문인 것으로 생각된다.

Model pile pull-out tests have been executed to investigate the characteristics of the critical relative displacement at which the critical pile skin resistance is mobilized. Test result shows that the critical relative displacement is neither constant nor pile size dependent, but it is the most closely related with the magnitude of the critical skin resistance. The empirical relationship between the two quantities has been established. Behavior of centrifuge physical models of skin-resistance-related problems has been investigated on a quantitative basis by a computational method. A pile downdrag problem has been employed as an example of the skin-resistance-related problems. A simple transfer function type method has been developed for the analysis of the downdrag. It is concluded from the analysis that centrifuge physical modeling of skin-resistance-related problems may lead to an erroneous result on an unconservative side, as may have been expected due to the violation of the similarity rule by the quantity of the critical relative displacement.