마이크로파일공법

정의

마이크로파일공법은 소구경 말뚝을 이용하는 깊은기초 공법이다.

직경 300mm 이하의 구멍을 뚫고 강재를 넣은 뒤 그라우트로 정착시킨다.

하중은 말뚝 길이 전체의 주면마찰로 지지되므로 마찰형 말뚝으로 분류한다.

구성과 하중 전달

말뚝은 강재 샤프트, 그라우트, 천공부, 두부 연결부로 구성된다.

강재는 인장과 압축 하중을 맡고, 그라우트는 지반과의 결합력을 만든다.

주된 지지 성분은 말뚝 길이 전체에서 생기는 주면마찰이다.

상부 하중은 강재를 따라 내려가며, 전 길이가 하중을 나눠 받는다.

지지력 계산 예

극한 지지력은 주면마찰 지지력과 선단 지지력의 합으로 구한다.

예로 직경 0.25m, 길이 12m인 말뚝을 생각한다. 토사 구간의 주면마찰력은 60kN/㎡이다.

주면적은 π×D×L이므로 약 9.42㎡이다.

주면마찰력을 곱하면 주면 지지력은 565kN이 된다.

선단을 무시했으므로 실제 설계에서는 재하시험으로 값을 검증한다.

그라우팅 방식 비교

마이크로파일의 그라우팅 방식은 크게 두 가지로 나뉜다.

전통형은 강재를 먼저 설치한 뒤 압력 또는 트리미 방식으로 그라우트를 주입한다.

드릴 인 디스플레이스먼트형은 샤프트를 설치하는 도중 기계적으로 주입한다.

두 방식의 차이는 그라우트를 언제 어떻게 주입하는지에 있다.

두 방식 모두 그라우트 품질과 공벽 안정이 지지력을 좌우한다.

헷갈리는 점과 시험 포인트

시험에서 자주 틀리는 내용을 짚고 넘어가자.

마이크로파일을 큰 직경의 일반 말뚝처럼 설명하면 감점이 된다.

강재 비율을 빠뜨리면 콘크리트만 보강한다는 틀린 답이 된다.

그라우트가 강재와 지반 사이를 채워야 주면마찰이 발휘된다.

사면이나 송전탑에서는 수평력과 전도모멘트 검토를 생략하지 않는다.

정리

정리하면 마이크로파일은 주면마찰로 하중을 지지하는 소구경 말뚝이다.

좁은 공간과 열악한 지반, 기존 구조물 보강에 주로 선택된다.

설계에서는 재하시험으로 지지력을 확인하고 그라우트 품질을 관리한다.

기출에서는 정의, 구조, 지지 원리, 적용 장소를 묻는 경우가 많다.