[필답형] 부마찰력

 부마찰력이란 점성토지반에 타설한 말뚝에 있어서 주변 지반의 굴착에 의한 지하수위 저하, 새로운 성토하중 등으로 압밀이 생기면 연약층이 침하하여 말뚝 주변 마찰이 하향으로 작용하는 것을 말합니다.

 

출처: https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=jauyounghon&logNo=172054989&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F

  위에 삽도를 보시면 처음의 말뚝이 침하되어 옆에 말뚝 침하량만큼 내려간 것을 볼수 있습니다. 그런데 말뚝 주변 침하도 침하가 됬죠. 심지어 말뚝보다 침하가 더 빨리 되버렸습니다. 이때 침하된 말뚝 주변에는 원래의 마찰력과는 반대방향으로 마찰력이 생기게 되겠죠. 그것이 정(+)의 반대인 부(-)마찰력이 됩니다.

출처: 지식센터

   일반적인 흙이라면 이럴 경우가 없겠지만 말뚝의 하부 지지층은 단단한 흙인데 말뚝 상부는 연약점토층이라고 한다면 가능하겠죠? 현장에서 실제 눈에 띄지는 않지만 많이 발생하는 현상이기도 합니다. 그래서 일부러 압밀공법등으로 지반을 개량하고 말뚝을 시공하는 경우도 있습니다.

출처:평택지반해양수상처

   현재 저희 현장에서도 위의 삽도와 같은식의 공법을 시공했는데요. 교대측 말뚝에 부마찰력이 상당히 발생할것으로예상이 되어 사전에 프리로딩으로 6개월간 압밀을 촉진시키고 계측으로 압밀량의 90%를 확보한후 다 걷어내고 말뚝을 시공한 사례입니다. 시공사례료 참좋죠.

(저도 합격시에 답안에 이런 시공사례를 썼던 기억이 나네요^^;)

 

   그럼 이런 부마찰력이 생길때 문제점과 원인, 그리고 그것에 대한 대책에 대해서 알아야겠죠.

   문제는 주마찰력이 부마찰력보다 작을때 발생하는데 pile의 파손이나 , 구조물의 파손, 그리고 지지력의 저하로 이어집니다. 이는 주변 성토재하중으로 인한 히빙으로 인해 발생할수도있고, 지하수위의 급격한 저하, 압밀침하, 항타시 발생하는 진동으로 인한 교란에 의해 발생합니다.

직타말뚝

   사실 문제도 알고 원인도 알면 대책은 이제 어렵지 않게 예상이 되리라 생각됩니다. 설계적으로 미리 고려할수 잇는것은 해주고 저항이 걸리는건 안걸리도록 해주고 교란이 오는건 교란이 적은 말뚝등으로 교체해주거나 공법을 변경해주면 되겠죠? 일반적으로는 공법변경시 직타->SIP. SDA 이런식으로 많이 교체를 해주고 아니면 사전에 압밀을 진행시켜버리고 그후 말뚝을 시공하는 방법등으로 많이 교체를 합니다.

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대제목을 한번 연습해볼까요

1. 부마찰력의 정의

2. 부마찰력의 mechanism, 원리, 공식, 영향요인 등

3. 부마찰력의 문제점, 구조물에 미치는영향, 공사에 미치는 문제점

4. 부마찰력의 원인, 대책, 방지대책 등

5. 부마찰력을 고려한 시공시 개선사항, 시공시 유의사항, 지지력향상을 위한 개선대책 등

 

 

  필요에 맞게 활용하시면 되겠습니다. 대책이든 문제든 대제목아래 분류(재료적, 시공적, 배합적, 유지관리적, 설계적 등)를 통해 기술하시면 보기 편해지기때문에 점수에 유리하다는점 기억해두시면 좋을 듯 합니다.

 

 

 

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