상부단면 확대형 해상 말뚝의 횡방향 지지 성능에 미치는 변수 연구

Abstract

말뚝 상부에서 수평력 대부분을 저항한다는 매커니즘을 활용하여, 횡방향 하중이 대부분인 항만 및 해양구조물에 효율적으로 적용할 수 있는 새로운 말뚝 형식을 고안하였다. 이번 연구에서는 버켓 기초식 보강기법, 팽이 기초식 보강기법, 그라우팅식 보강기법 등 3가지 형태의 보강기법을 활용한 상부 확대형 횡방향 지지 증대 말뚝에 대한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 이를 통해 지반의 종류를 비롯하여, 각 보강 기법의 종류, 말뚝의 종류 및 길이, 지반의 심도 등 다양한 변수가 말뚝의 횡방향 지지 거동에 미치는 영향을 검토하였다. 해석 결과, 버켓 기초를 활용한 경우 팽이기초나 그라우팅 기법 등 전반적으로 다른 보강기법을 활용한 경우에 비해 횡방향 지지력 효율이 상대적으로 가장 뛰어난 것으로 나타난다.

Pile reinforcement systems with enlarged upper section are newly introduced by using a mechanism that most of horizontal forces are resisted in the upper part of the pile. The new systems are expected to be effectively applicable to the marine structures including port and harbor facilities. In this study, three different reinforcement methods such as bucket pile type, top base pile type, and grouting reinforcement type were utilized in the 3-D. numerical simulations. The parametric study deals with the effects of various factors including soil types and stratigraphy, reinforcement methods, type and dimension of the pile on the lateral behaviors of the pile. The results show that the reinforcement method with bucket pile is the most efficient one compared to the top base pile type and grouting reinforcement type.