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Executive Summary
목차
제1장 서론 14
1. 서론 14
2. 고성능 근접·급속시공 기초 공법 14
2.1. 기존 기술동향 파악 14
2.2. 마이크로파일 연구 동향 16
3. 파형 마이크로파일 공법 개발 19
제2장 파형 마이크로파일 성능 검증 22
1. 개요 22
2. 원심모형 실험을 통한 지지력 증대 효과 검토 22
2.1. 실험준비 22
2.2. 실험결과 29
3. 현장시험 수행을 통한 지지성능 평가 35
3.1. 현장시험 조건 35
3.2. 하중 재하시험 결과 37
제3장 파형 마이크로파일 현장적용 및 성능평가 41
1. 개요 41
2. 현장조건을 고려한 파형 마이크로파일 설계 41
2.1. 현장개요 및 파형 마이크로파일 설계 41
3. 파형 마이크로파일 현장시공 50
3.1. 공사 개요 50
3.2. 공사 현황 51
4. 현장 시공 55
5. 현장재하시험을 통한 성능평가 61
5.1. 인장재하시험 61
5.2. 수평재하시험 66
6. 결론 69
제4장 파형 마이크로파일 수치해석 70
1. 개요 70
2. 해석프로그램 개요 70
2.1. Plaxis 3D 70
2.2. 모델링 구성요소 71
3. 수치해석 모델링 73
3.1. 3차원 수치해석 물성치 산정 및 모델링 73
4. 3차원 수치해석 결과 분석 83
4.1. 하중-침하 곡선 83
4.2. 심도별 말뚝의 축력 84
제5장 결론 85
참고문헌 86
부록 A. 파형 마이크로파일 현장재하시험 관련 자료 90
A-1. 파형 마이크로파일 구조계산서 91
A-2. 말뚝재하시험 계측 DATA 138
서지자료 152
Bibliographic Data 153
판권기 154
표 1.1. 인공지반 구조물 적용가능 기초공법 기술동향 15
표 2.1. 원심모형실험 모형제작 상사비 23
표 2.2. 원심모형실험 모형 형상 24
표 2.3. 실리카 샌드 물성치 26
표 2.4. 콘관입시험 결과 qc와 지반 물성치 관계(이미지참조) 28
표 2.5. 각 말뚝별 침하량에 따른 허용 지지력 산정 결과 32
표 2.6. 현장시험 말뚝별 설계 지지력 및 재하시험 계획 36
표 2.7. 시험 말뚝별 허용지지력 산정결과 38
표 2.8. 기존식을 활용한 말뚝별 선단지지력 산정 결과 40
표 3.1. 강봉의 규격 및 특성 44
표 3.2. 말뚝도심에 작용하는 하중(A1 과천방향) 45
표 3.3. 파형 마이크로파일 정착길이 검토결과 및 해당 지지력(A1 과천방향) 46
표 3.4. 말뚝의 응력 및 변위(A1 과천방향) 47
표 3.5. 말뚝도심에 작용하는 하중(A2 과천방향) 48
표 3.6. 파형 마이크로파일 정착길이 검토결과 및 해당 지지력(A2 과천방향) 48
표 3.7. 말뚝의 응력 및 변위(A2 과천방향) 49
표 3.8. 파형 마이크로파일 현장시공 개요 50
표 3.9. 말뚝 본수 및 길이 51
표 3.10. 파형 마이크로파일 상세수량 51
표 3.11. 제트그라우트 공법 사양 52
표 3.12. 그라우트 배합비 (1㎥당) 52
표 3.13. 장비투입 현황/Plant 53
표 3.14. 파형 마이크로파일 시공 공정표 54
표 3.15. 현장재하시험 종류 및 제원 61
표 3.16. 인장재하시험 주기표 62
표 3.17. 수평재하시험 재하단계 66
표 4.1. 지층별 내부마찰각 77
표 4.2. 모래질 자갈 및 풍화토 지반의 탄성계수 산정방법 78
표 4.3. 지반물성치 79
표 4.4. 그라우트 및 강봉의 입력 물성치 80
그림 1-1. 파형 마이크로 파일의 개념 20
그림 1-2. 파형 마이크로파일 시공순서 21
그림 2-1. KOCED 원심모형실험기, 카이스트 23
그림 2-2. 원심모형실험 형상 및 제작모형 25
그림 2-3. 실리카 샌드의 입도분포 곡선 25
그림 2-4. 원심모형실험을 위한 모형말뚝 및 계측기 설치 26
그림 2-5. 원심모형시험 계측 시스템 27
그림 2-6. 상대밀도 65% 실리카 샌드의 콘관입시험(CPT) 결과 27
그림 2-7. 원심모형실험 결과(원형) 30
그림 2-8. 단일 전단키를 갖는 파형 마이크로파일의 구속압과 지지력 관계(원형) 30
그림 2-9. 원심모형실험 말뚝별 하중-변위 곡선(원형) 31
그림 2-10. 말뚝별 정규화 지지력 비교 34
그림 2-11. 표준관입시험 결과 36
그림 2-12. 현장시험 모델 36
그림 2-13. 현장시험 말뚝 배치도 37
그림 2-14. 현장시험을 통한 하중-변위 곡선 38
그림 3-1. 호매실IC교 종평면도 42
그림 3-2. 호매실IC교 종단면도 43
그림 3-3. 말뚝배치(A1 과천방향) 45
그림 3-4. 말뚝배치(A2 과천방향) 47
그림 3-5. 파형 마이크로파일 현장시공 위치 50
그림 3-6. 파형 마이크로파일 시공순서도 54
그림 3-7. Step 1 : 플랜트 조립 및 설치 56
그림 3-8. Step 2 : 케이싱 천공/근입 56
그림 3-9. Step 3 : 제트그라우트 천공(1) 57
그림 3-10. Step 3 : 제트그라우트 천공(2) 57
그림 3-11. Step 4 : 제트그라우트 분사(1) 58
그림 3-12. Step 4 : 제트그라우트 분사(2) 58
그림 3-13. Step 5 : 강봉 조립 59
그림 3-14. Step 6 : 강봉 근입 59
그림 3-15. Step 7 : 말뚝 두부정리 및 완료 60
그림 3-16. 인장재하시험의 일반적인 하중조달 방법 62
그림 3-17. 인장재하시험 전경 63
그림 3-18. 인장재하시험 결과(A1과1-2) 64
그림 3-19. 인장재하시험 결과(A2과6-1) 65
그림 3-20. 수평재하시험의 설치 모식도 66
그림 3-21. 수평재하시험 전경 67
그림 3-22. 하중-변위 그래프(A1과1-3) 68
그림 3-23. 하중-변위 그래프(A2과6-2) 69
그림 4-1. 절점(node) 및 응력점(stress point) 개념 72
그림 4-2. 현장시험 시추주상도 74
그림 4-3. 수치해석 지반 물성치 산정을 위한 지반조사 결과 76
그림 4-4. 지반의 탄성계수 추정 결과 78
그림 4-5. 수치해석 구축 모델 80
그림 4-6. 지반 및 일반 마이크로파일(MP) 모델의 유한요소망 81
그림 4-7. 지반 및 제트 그라우팅 마이크로파일(JP) 모델의 유한요소망 82
그림 4-8. 지반 및 파형 마이크로파일(WM) 모델의 유한요소망 82
그림 4-9. 말뚝별 하중-침하 곡선 83
그림 4-10. 말뚝별 깊이-축하중 곡선 84