| 연구개발개요 |
대심도 연약지반에서 연암을 지지층으로 말뚝을 시공할 경우 초장대 말뚝이 될 수 밖에 없다. 따라서, 대심도 연약지반 하부로 기반암의 풍화대가 두껍게 분포하는 장대 말뚝의 경우 풍화대 근입부분의 주면마찰력을 어떻게 예측하여 활용할 것인가 하는 것도 큰 관심사로 대두된다. 초장대말뚝의 경우 IGM(Intermediate Geo-Materials)지반은 말뚝하단부에서 상당한 길이의 말뚝 주면부에 위치하게 되는데, IGM 지반 중 국내에 일반적으로 존재하는 풍화대 지반은 암반에 비해 현장타설말뚝 시공을 위한 천공작업이 수월한 반면, 주면마찰력은 암반에 근접할 정도로 큰 특성을 보이고 있다.그러나, 기존의 주요 설계기준들은 토사와 암반의 중간특성을 가진 지반(즉, 풍화대 지반)에 대한 구체적인 설계 방법의 제시가 없어서, 이 지층의 높은 지지력을 고려하지 못해 말뚝기초의 지지력을 과소평가하여 과다설계가 되고 있는 실정이다.
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| 연구내용 및 범위 |
*특정한 IGM지반(편마암 풍화대)에 대한 지질학적 특성분석:- 추가지질조사: 2차년도에 실시한 시험말뚝 시공 및 말뚝재하시험 현장에서 2-3공의 추가 시추조사 및 현장강도 시험을 실시하며, 이 때 불교란 시료를 채취하여 육안관찰에 의하여 지질학적 기술을 실시한다.- 풍화등급의 결정: 시료의 색깔, 암질, 광물의 풍화정도, 구조 및 조직 등에 근거하여 지층 별 풍화상태를 판단하고 풍화등급을 결정한다. 풍화등급 분류는 2차년도에 실시한 풍화도 등급 분류표에 의하여 실시한다. - 각 시료튜브 별로 시편을 제작하여 주산화물에 대한 화학적 분석을 실시한다.- 풍화도 분석: 각종 풍화도 분석법을 이용하여 풍화대의 풍화도(풍화지수)를 분석한다. - 상관성 분석: 분석된 풍화도와 암반의 풍화지수 사이의 상관성 분석을 실시하여 상관성이 높은 분석법을 선택한다. - 풍화대의 공학적 분류: 풍화등급과 풍화지수를 종합적으로 분석하여 공학적 분류를 실시한다.* 풍화대의 공학적 실험 및 실용화 설계도표의 작성: - 토질공학적 각종 기본 물성치 실험(입도, 비중, 함수비, 액소성한계, 간극비, 단위중량 등)을 실시한다.- 각종 현장실험(BST, PMT, DCPT, Down-hole test 등)을 깊이에 따라 실시한다.- 각종 토질정수와 풍화대의 공학적 분류결과 사이의 상관관계를 분석한다.- 실용화 도표의 개발: 풍화대에 대하여 공학적으로 분류된 지층 별로 지반정수를 포함하는 지반분류도표를 작성한다. 여기서 지반정수는 말뚝설계에 필요한 지반정수는 물론 기타 토질특성을 포함하게 된다. * 풍화대 소켓 장대현장타설말뚝기초의 실용화 기술개발- 제안된 시공법으로 시험말뚝을 시공하여 시공법의 실용성을 검증한다.- 시험말뚝에 양방향 말뚝재하시험을 수행함으로서 말뚝의 지지력 특성을 도출하고 적 정한 장대 현장타설말뚝의 시공기술을 검증한다.- 2차년도에 시공한 시험말뚝 및 말뚝재하시험 결과 외의 타 시험사례 수집 결과들을 분석하여 풍화대 지반의 지지력 특성을 분석한다.- 본 연구에 의해 도출된 말뚝 설계 및 시공법에 의해 장대 현장타설말뚝을 시공할 경 우에 기존의 방법 대비 풍화대지지 말뚝의 경제성을 분석한다.- 풍화대 및 암에 대하여 동적콘관입시험을 실시하고, 말뚝기초의 주면 및 선단지지력과 동적 콘관입시험 결과로 도출한 지반특성과의 상관관계를 분석한다.* 풍화대 소켓 장대말뚝기초 설계기술 개발 및 전산프로그램 개발- 개발된 설계기술을 이용한 전산프로그램 개발을 실시한다.- 개발된 설계기술을 실제 현장에 적용하여 적용성을 검증하여 전산프로그램을 상용화한다.
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