지하터파기로 인해 융기(Heaving)가 발생한 지반에 근입된 단독말뚝의 거동 (Behaviour of a Single Pile in Heaving Ground Due to Ground Excavation)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반환경공학회
· 수록지 정보 : 한국지반환경공학회 논문집 / 11권 / 1호 / 27 ~ 34페이지
· 저자명 : 이철주

초록

본 연구에서는 유한요소해석을 실시하여 지반굴착으로 인해 융기(heaving)가 발생하는 지반에 사전에 근입된 말뚝의 거동에 대한 분석을 실시하였다. 수치해석에서는 말뚝과 점토사이 경계면에서의 미끄러짐(소성항복)을 고려하여 그 상호거동에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 말뚝의 상향변위, 말뚝과 인접지반의 상대변위, 말뚝에 작용하는 전단응력 및 인장력을 분석하였다. 특히, 수직응력의 감소로 인해 말뚝과 인접지반에서의 전단응력이 전이되는 메커니즘에 대한 심도있는 분석을 실시하였다. 굴착에 의해 수직응력이 감소하여 말뚝과 인접지반 사이에서의 상대변위 및 전단응력이 변화하였다. 말뚝 대부분의 위치(Z/L=0.0-0.8)에서는 상향의 전단응력이 발생하였으나, 말뚝 선단부 부근(Z/L=0.8-1.0)에서는 하향의 전단응력이 발생하였고, 이로 인해 말뚝에는 인장력이 발생하였다, Z는 임의의 심도, L은 말뚝의 길이이다. 수치해석을 통해서 분석된 말뚝의 거동에 대하여 상세히 보고하였다.

영어초록

A finite element analysis has been conducted to clarify the behaviour of a single pile in heaving ground related to ground excavation. The numerical analysis has included soil slip at the pile-soil interface, analysing the interaction between the pile and the clay has been studied. The study includes the upward movement of the pile, the relative shear displacement between the pile and the soil and the shear stresses at the interface and the axial force on the pile. In particular, the shear stress transfer mechanism at the pile-soil interface related to a decrease in the vertical soil stress has been rigorously analysed. Due to the reductions in the vertical soil stress after excavation, the relative shear displacement and the shear stress along the pile have been changed. Upward shear stress developed at most part of the pile (Z/L=0.0-0.8), while downward shear stress is mobilized near the pile tip (Z/L=0.8-1.0) resulting in tensile force on the pile, where Z is the pile location and L is the pile length. Some insights into the pile behaviour in heaving ground analysed from the numerical analyses has been reported.

참고자료

· 없음