암반 근입말뚝 지지력

정의와 핵심 키워드

암반 근입말뚝은 소켓말뚝이라고도 부르며, 연약층을 지나 암반에 하중을 전달하는 깊은기초다.

상부 하중은 말뚝 표면의 주면 마찰과 말뚝 끝의 선단 지지로 나뉘어 전달된다.

이 개념들은 시험에 반복해서 나오므로 정확히 알아야 한다.

구성 요소와 지지 구조

말뚝의 지지는 상부 흙, 풍화암, 암반 근입부, 말뚝 선단의 네 구간으로 나뉜다.

구간마다 지지 기구와 발현 특성이 다르므로 표로 나눠 본다.

말뚝의 핵심 원리다. 주면 저항은 작은 변위에서 먼저, 선단 지지는 직경의 10% 수준 변위에서 발현된다.

정답은 주면 저항이다. 선단 지지는 더 큰 변위가 생겨야 충분히 발휘된다.

극한 지지력 식

극한 지지력은 선단 지지력과 주면 마찰력을 더해 구한다.

선단은 단위 면적당 지지력에 선단 면적을 곱하고, 주면은 단위 마찰력에 주면적을 곱한다.

기호와 단위는 표로 정리해 두면 답안에서 빠르게 쓸 수 있다.

계산 예제

가상의 예로 말뚝 직경은 1.0m, 소켓 길이는 3.0m로 둔다.

암석 일축압축강도는 20MPa, 선단 지지 계수는 2.5, 주면 마찰 강도는 0.5MPa로 둔다.

선단 응력은 계수에 일축압축강도를 곱해 50MPa이 된다.

선단 지지력은 50에 선단 면적 0.785를 곱한 39.3MN이다.

주면 마찰력은 0.5에 주면적을 곱한 4.71MN이다.

두 값을 더한 극한 지지력은 44.0MN이며, 선단 지지가 주된 역할을 한다.

풍화암과 연암 구분과 실수

풍화암과 연암 이상은 지지 거동과 산정 방법이 달라 구분해서 답해야 한다.

흔한 실수는 두 지반을 같은 방식으로 계산하는 것이다. 근입 길이를 따로 확인하는 것도 중요하다.

채점에서는 강도 시험 조건, 침하 검토, 슬라임 대책이 빠지면 감점된다.

정리

정리하면 지지력은 선단 지지와 주면 저항을 더해 구한다.

연암 이상에서는 암석 강도로 두 성분을 평가해 합산한다.

시공에서는 슬라임 제거와 공벽 유지, 재하시험 검증이 핵심이다.

논술 답안은 개요, 지지 개념, 산정, 시공 대책, 결론 순으로 쓴다.