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Estimation of resistance coefficient of PHC bored pile by Load Test II

재하시험에 의한 PHC 매입말뚝의 저항계수 산정 II

  • 박종배 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 박용부 (한국토지주택공사 토지주택연구원) ;
  • 권영환 (한국토지주택공사 토지주택연구원)
  • Received : 2018.08.17
  • Accepted : 2018.09.21
  • Published : 2018.10.30

Abstract

In Europe and the United States, the use of limit states design has almost been established for pile foundation design. According to the global trend, the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs has established the basic design criteria of the bridge under the limit state design method. However, it is difficult to reflect on the design right now because of lack of research on resistance coefficient of the pile method and ground condition. In this study, to obtain the resistance coefficient of PHC bored pile which is widely used in Korea, the bearing capacity calculated by the LH design standard and the bridge design standard method, the static load test(21 times) and the dynamic load test(EOID 21 times, Restrike 21) The reliability analysis was performed on the results. The analysis of the resistance coefficient of PHC bored pile by loading test was analyzed by adding more than two times data. As a result, the resistance coefficient obtained from the static load test(ultimate bearing capacity) was 0.64 ~ 0.83 according to the design formula and the target reliability index, and the resistance coefficient obtained from the dynamic load test(ultimate bearing capacity) was 0.42~0.55. Respectively. The resistance coefficient obtained from the modified bearing capacity of dynamic load test(EOID's ultimate end bearing capacity + restrike's ultimate skin bearing capacity) was 0.55~0.71, which was reduced to about 14% when compared with the resistance coefficient obtained by the static load test(ultimate bearing capacity). As a result of the addition of the data, the resistivity coefficient was not changed significantly, even if the data were increased more than 2 times by the same value or 0.04 as the previous resistance coefficient. In conclusion, the overall resistance coefficient calculated by the static load test and dynamic load tests in this study is larger than the resistance coefficient of 0.3 suggested by the bridge design standard(2015).

유럽과 미국에서는 말뚝기초 설계에 한계상태설계법 사용이 거의 정착되었으며, 세계적 추세에 따라 국내에서도 국토해양부가 한계상태설계법에 기반한 교량하부기초 설계기준을 제정하였지만, 국내 말뚝공법 및 지반조건에 대한 저항계수 연구가 부족하여 당장 설계에 반영하기에는 어려운 여건이었다. 이에 본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 PHC 매입말뚝의 저항계수를 구하기 위하여 LH설계기준과 도로교설계기준 방법으로 산정한 지지력과 LH 현장에서 실시한 정재하시험(21회)과 동재하시험(EOID 21회, Restrike 21회) 결과를 신뢰성분석을 실시하였으며, 선행 논문(재하시험에 의한 PHC 매입말뚝의 저항계수 산정)에서 수행한 결과보다 2배 이상 많은 데이터를 추가하여 분석하였다. 그 결과 정재하지지력(극한)으로 구한 저항계수는 설계식 및 목표신뢰도지수에 따라 0.64~0.83, 동재하지지력(극한)으로 구한 저항계수는 0.42~0.55로 나와 정재하지지력(극한)으로 구한 저항계수보다 약 33% 작게 나타났다. 반면 수정동재하지지력(EOID의 극한선단지지력 + Restrike의 극한주면지지력)으로 구한 저항계수는 0.55~0.71로 나와 정재하지지력(극한)으로 구한 저항계수와 비교 시 그 차이가 약 14%로 줄어들었다. 데이터 추가에 의해 저항계수를 산정한 결과 이전 저항계수와 같거나 0.04정도 증가하여 데이터가 2배 이상 추가되어도 저항계수가 의미 있을 정도로 크게 변하지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 정재하 및 동재하시험으로 산정한 전체 저항계수는 전반적으로 도로교설계기준(2015)에서 제시한 저항계수 0.3보다 커서 경제적인 설계가 가능한 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 국토해양부(2012), 도로교 설계기준(한계상태설계법)
  2. 박종배, 권영환(2017), 재하시험에 의한 PHC 매입말뚝의 저항 계수 산정, LH 토지주택연구원 LHI 저널
  3. 박종배, 김상연, 이범식, 박용부, 임해식, 최경륜, 김동수, 김범주 (2011), 말뚝기초의 설계법 선진화 및 시공법 다양화, LH 토지 주택연구원 연구보고서.
  4. 박종배, 김정수, 임해식(2004), 개선된 기준으로 시공된 SIP 말뚝의 지지력 평가에 관한 연구, 한국지반환경공학회, 제5권 제3호, pp. 5-15.
  5. 박종배, 박용부, 김영민, 권영환(2018), 한계상태설계법 시행에 따른 도로교 매입말뚝의 설계기준 정립에 관한 연구 III, LH 토지주택연구원 연구보고서.
  6. 박종배, 이범식, 박용부, 이선웅, 유호원, 이종섭(2014), 공사 PHC 말뚝 설계지지력 개선 방안 수립, LH 토지주택연구원 연구보고서.