억지말뚝 간편설계법 및 적응성 분석 = Simplified Design Method for Stabilizing Piles and its Application

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 사면안정 확보를 위해 설치된 억지말뚝과 보강사면의 안전율을 산정할 수 있는 간편설계 법을 제안하였다. 억지말뚝-지반간 상호작용은 하중전이법으로, 사면의 안전율은 Bishop의 간편법을 이용하여 산정하였다. 말뚝 간격에 따른 군말뚝 효과를 고려하기 위해 실내모형실험 및 유한요소해석을 수행하였으며 이 결과를 토대로 군말뚝 상호작용계수를 제안하였다. 제안된 군말뚝 상호작용계수는 말뚝중심간격이 좁아질수록 감소하였으며, 두부조건이 자유단인 경우가 다른 구속조건에 비해 큰 폭으로 감소하였다. 개발된 억지말뚝의 설계기법은 본 연구에서 수행한 원심모형실험, 현장시험 및 기존 유한요소해석결과와 비교.분석하였다. 본 해석프로그램은 3차원 유한요소해석에 비해 쉽고 간단하면서도 말뚝-지반간 상호작용에 의해 매우 복잡한 거동을 나타내는 억지말뚝을 비교적 적절히 설계 할 수 있음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper describes a simplified design method of stabilizing piles based on an experimental tests and an analytical study which can take into account the safety factor of slope and pile spacing. The nonlinear characteristics of the soil-pile interaction for stabilizing piles are modeled by using load transfer method. The interaction factors due to pile spacing and cap rigidity were estimated by using a three dimensional nonlinear finite element approach and laboratory tests. Based on the results obtained, the interaction factors are proposed quantitatively for one-row pile groups with spacing-to-diameter ratios varying far 2.5 to 7.0. The Bishop's simplified method of slope stability analysis is extended to incorporate the soil-pile interaction and determine the safety factor of the reinforced slope. Through the comparative study, it is found that the prediction by present approach is in relatively good agreement with the results of centrifuge tests and field tests and three dimensional finite element analyses.