원심모형실험과 수치해석을 이용한 과압밀 지반에서의 piled raft 기초의 지지력 평가

Abstract

우리 사회의 중요 구조물들은 점차 고층화, 대형화 추세가 가속화 되고 있고 그에 따르는 상당한 비용을 지불하고 있다. 따라서, 기술력의 확보를 통한 구조물의 최적화 설계로 경제적 손실을 줄일 수 있다. 주요 구조물을 지탱하는 하부구조물 역시 같은 맥락으로 안정성을 만족하는 동시에 적절한 지지력 및 침하량을 확보하는 경제적인 설계가 이루어져야 한다. Piled raft(PR) 기초는 상부구조물을 지탱하는 하부 구조물로써 raft와 말뚝 그리고 지반으로 구성된 복합구조체이다. 기존 설계법에서는 raft의 지지력을 무시하는 보수적이며 비경제적인 설계가 이루어지고 있다. 따라서, 말뚝 또는 raft의 하중분담특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 원심모형실험과 수치해석을 이용하여 하중분담특성을 평가하고자 하였다. 또한 단말뚝, raft, 군말뚝, piled raft기초의 극한지지력을 비교하여 piled raft기초의 극한지지력을 간접적으로 평가하고자 하였다. 이를 위해 $ξ_{pr}$, η가 원심모형 실험에 의해 결정되었다. 이를 이용하여 piled raft기초의 지지력을 간접적으로 평가 가능하였으며, 원심모형실험 결과를 바탕으로 calibration된 수치 모델을 이용하여 예측할 수 있다.