말뚝기초 측방유동

정의

측방유동은 연약지반이 성토 하중을 받아 수평으로 소성 유동하는 현상이다.

교대 뒤에 성토를 하면 그 안에 박힌 말뚝이 옆에서 밀리는 힘을 받는다.

교대 말뚝기초의 대표 파손 원인이라 설계 순서와 판정법을 자주 묻는다.

구조와 원리

교대 뒤에 흙을 높이 쌓으면 그 하중이 교대 아래 지반으로 전달된다.

연약 점성토층은 이 하중을 버티지 못하고 옆으로 밀려 나간다.

그 안에 박힌 말뚝은 옆에서 밀리는 측방유동압을 직접 받는다.

교대 말뚝기초 설계는 이 힘을 견디도록 검토하는 것이 핵심이다.

안전율

안정성은 활동 모멘트에 대한 저항 모멘트의 비, 즉 안전율로 검토한다.

저항 모멘트는 Mr, 성토 하중에 의한 활동 모멘트는 Md로 쓴다.

안전율이 1.0보다 작으면 활동 위험이 있으므로 대책이 필요하다.

기준에 못 미치면 지반개량이나 구조보강을 먼저 검토하고 다시 계산한다.

원인별 비교

측방유동 원인은 크게 두 가지로 나누어 가정한다.

사면 불안정이 원인이면 활동면 토체 하중을 수평지반반력 형태로 가정한다.

과도한 압밀침하가 원인이면 변위에 비례하는 분포로 가정한다.

실제로는 두 하중이 함께 작용하므로 계측 결과로 구분하는 것이 필요하다.

흔한 실수

답안에서 가장 흔한 실수는 측방유동과 압밀침하를 같은 현상으로 쓰는 것이다.

측방유동은 수평 방향 소성 변형이고, 압밀침하는 연직 방향 체적 감소다.

두 현상을 구분해 쓰면 원인과 대책을 나눠 제시할 수 있다.

정답과 정리

정답은 수평 방향이다. 측방유동은 수평으로 밀려 나가는 소성 변형이다.

정리하면 측방유동은 교대 말뚝에 측방유동압을 주는 연약지반의 수평 변형이다.

판정은 계측과 안전율을 함께 보고, 대책은 지반개량과 구조보강을 조합한다.

측방유동과 압밀침하를 구분하고 판정 조건을 함께 쓰는 것이 채점 포인트다.