개념 한 쪽
토목기사 말뚝기초 침하 — 부주면마찰력과 군말뚝 침하
말뚝기초의 침하는 말뚝 하나의 침하와 군말뚝 전체의 침하로 나뉜다. 주변 연약지반이 말뚝보다 먼저 침하하면 부주면마찰력이 생겨 말뚝을 아래로 당기므로, 침하와 허용지지력을 정할 때 이 영향을 함께 본다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
뜻
부주면마찰력은 주변 지반의 침하가 말뚝의 침하보다 클 때 생긴다. 연약 점성토에 성토하거나 지하수위를 낮추어 지반이 압밀되면, 지반이 말뚝보다 먼저 내려앉으면서 말뚝 표면을 아래로 끌어내린다. 이 힘은 말뚝에 작용하는 하중을 늘리고 침하를 키우며, 말뚝의 허용지지력을 줄인다. 부주면마찰력은 말뚝을 아래로 당기는 방향으로 작용하는 것이지, 말뚝을 위로 들어 올리는 힘이 아니다.
군말뚝의 침하는 단일 말뚝보다 크게 나타날 수 있다. 말뚝 간격이 가까우면 각 말뚝 주변의 응력이 겹쳐 지반의 영향 깊이가 깊어지고, 군말뚝 전체가 하나의 넓은 기초처럼 거동한다. 그래서 군말뚝의 침하는 단일 말뚝 침하에 군말뚝 효과를 반영해 추정하며, 말뚝 수와 간격, 지반의 압밀 특성을 함께 본다.
침하량은 지반의 압밀 특성과 말뚝의 하중 전달 방식에 따라 추정한다. 군말뚝은 등가의 넓은 기초로 바꾸어 지반 심도별 압밀침하를 계산하는 방법을 쓰기도 하며, 시공 중 계측으로 실제 침하를 확인한다.
부주면마찰력을 줄이려면 말뚝 표면과 지반 사이의 마찰을 차단하거나 지반 침하를 먼저 줄인다. 말뚝 표면에 아스팔트를 바르거나 케이싱을 두르는 방법이 있고, 연약지반을 미리 압밀시키거나 지반을 개량해 말뚝보다 먼저 침하하지 않게 하는 방법도 있다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 방향 — 부주면마찰력이 말뚝을 위로 들어 올린다고 적은 선지가 오답이다. ② 발생 조건 — 주변 지반이 말뚝보다 먼저 침하할 때 생긴다고 적은 설명이 옳다. ③ 군말뚝 — 군말뚝의 침하를 항상 단일 말뚝보다 작다고 적은 선지가 오답이다.
자주 묻는 물음
- 부주면마찰력은 언제 생기나요?
- 주변 연약지반이 말뚝보다 먼저 침하할 때 생깁니다. 지반이 말뚝 표면을 아래로 끌어내려 말뚝의 하중과 침하를 키웁니다.
- 부주면마찰력은 지지력을 어떻게 바꾸나요?
- 말뚝에 작용하는 하중을 늘리므로 허용지지력을 줄입니다. 그래서 설계에서는 이 힘을 빼고 지지력을 정합니다.
- 군말뚝의 침하는 왜 단일 말뚝보다 클 수 있나요?
- 말뚝 간격이 가까우면 응력이 겹쳐 지반의 영향 깊이가 깊어지고, 군말뚝 전체가 넓은 기초처럼 거동하기 때문입니다.
토목기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.