현장타설말뚝 지지력

개념 정의

현장타설말뚝은 지반에 구멍을 뚫고 콘크리트를 타설해 만드는 말뚝이다.

말뚝이 받는 하중은 옆면의 주면마찰과 끝면의 선단지지, 두 경로로 땅에 전달된다.

그래서 극한 지지력 Qu는 주면마찰 Qs와 선단지지력 Qp의 합이다.

주면마찰과 선단지지

점성토는 비배수 전단강도 cu로, 사질토는 유효응력으로 구한다.

선단지지력은 점성토에서 Nc*·cu, 사질토에서 σv′·Nq*로 구한다.

사질토는 점착력이 0이므로 선단지지력에서 점착력 항이 빠지고 σv′ 항만 남는다.

층별 계산 절차

층별 주면마찰 fs에 주면적을 곱해 층마다 Qs를 구하고 합산한다.

주면적은 π·D·L, 선단 면적은 π·D²/4로 구분해 쓴다.

선단 지지력 Qp는 선단 면적을 곱해 따로 구한다.

최종 극한 지지력은 Qu = Qs + Qp이며, 안전율로 허용 지지력을 정한다.

시공법과 발휘 변위

말뚝 주면마찰은 약 1cm 내외의 작은 변위에서 이미 발휘된다.

선단지지력은 말뚝 직경의 10% 정도 변위에 이르러야 극한에 도달한다.

선굴착이나 중공말뚝은 주면 접촉이 줄어 주면저항이 타입말뚝의 1/3~1/2 수준이다.

정답 확인과 시험 포인트

정답은 약 1cm 내외다. 주면마찰은 작은 변위에서 먼저 발휘된다.

사질토 선단지지력은 유효상재압 σv′과 Nq* 항으로 구한다.

점성토 주면마찰은 α를 곱해야 하고, 층별 강도를 평균할 때 층 두께 가중을 준다.

채점은 정의와 Qu = Qs + Qp, 사질토와 점성토 식의 구분, 한계깊이 20D, 단위 정리 순으로 본다.

정리

지금까지 내용을 정리한다. 극한 지지력은 주면마찰과 선단지지의 합이다.

지반 조건에 따라 주면마찰과 선단지지의 산정식을 나눠 써야 한다.

답안에는 식과 단위를 함께 적는 것이 채점에 유리하다.