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1384 강관말뚝기초설계개선방안~방침설심일15201-9Ｌ. 검토목적('99. 1. 6)풍화암이상의 암반에 지 되는지타입 강관말뚝설계시 허용지지력 산정방법이도 교로 표준시방서에 명확히 제시되어 있지 않아설계자별 시방 규정의 적용상혼 선으로 말뚝의 본당 혀 용지지력이 과소 평 되는가능 eae 발생 하여 풍화암이상의 지반에 지지 되는 강관말뚝의 허용지지력에 관한 설계기준을 정립하여설계의 합리성을도모 하고자 함 .2. 현도로교 표준시방서(90)의 허용지지력 산정방법제 1 편 하부구조,편 94 말뚝의 허용지지력 (0.684)규정| 2) 지반 조건에 마라 결정되는 말뚝의 축방향 극한 지지력은 적절한 지반조사를 토대로 '지지력 추정 식을이용하여산정 하거나연직 재하시험을 실시하여 구한다.해설 1) AAs통해극한지지력을 주정할 경우에는 적절한 지반조사 결과를 토대로다:음과 같은 방법을 사용하는용 것이 좋다. 그리고, 유사한 지반에서의 재하시험 구조록등을 참고로 계산 결과를 검토하여 지지력을 판정 하는것이좋다.Ri=qa ATUL; fi여 구조서,#, : 지반 조건에 따라 결정 되는 말뚝의 극한 지지력 (04 :말뚝선단면적(0 ㅠ)4 : 말뚝선단에서 지지하는 단위 면적당의 극한 지지 (007)력(/： 말뚝의 둘레길이020)ㆍ 、 : 주변마찰력을 고려 하는 층의 두께00)/ : 주변마찰력을 고려 하는 층의최대주변마찰력 00)ㅣ 1] 말뚝 선단의 극한 지지력 0/의 추정| . 3) 타입 말뚝타임 말뚝의 경우, 말뚝 선단의 극한 지지력 0,는(해설 그림 9.4.1)을이용하여 추정하는 것이 좋다.(해설 그림 94.1)은 《,와 말뚝 선단 지 받의설계 # 값 (해설 그림 9.4.2) 00에 나와 있 '는 방 범으로 구한 4 값)의 비 00 써을 말뚝지지층에서의 근입비(지지 층에서의 환산 :근입 깊이 / 말뚝 지름)의 함수로서 나타낸 것이다. 개 단 강관말뚝의 경우에는 (해설 그림 94.1)에서 선단 폐쇄 효과의 발생 깊이를려하여 근입비 즈 5에서 극한 지지력을 낮추 었다. 그리고, (해설 그림 9.4.1)은 말선단 지반이 자갈, 모래, 점성토 지반일 때 적용되는 것으로 보통암이나 연암의 경우는 대상에서 제외 된다. 또한 말뚝 선단 지반의설계 # 값은 지지력 산정 상 40을 상한으로한다.|g.지지 층에서의 환 깊이 산[aaa해설그림9.4.1 말뚝의 선단지반의 극한 지지력의 산정도※도로교 표준시방서에서 제시한 말뚝 축방향 극한 지지력 공식은 말뚝 선단 지반이 자갈, 모래, 점성토 지반일 때 적용하는 것 제외 되어, 말뚝의 선단다은dSLH는 고속도로교량의 경우aaa 지력산정에 대한설계기준이 불분 명 하고도로교 표준시방서의 자갈,모래,점성토 지반에 대한공식의 경우지지 내의층 -tuo}로뚝 선단의 찌 치 만으로지지력을 계산 하므로,암반에 지지 되는 4B뚝에 적용 할 경우 지지 암반의 특성(일축 압축강도, 800, 708등)이 전혀25d 기초의 과다설계가 이루어 지선뚝의 타입 깊이에 호 } 계가 있음에도,설계자에 따라 일부는29) 8) 7} 59]Weal따 르 지지력 산정방법에 따라190a159,6ton2] 20.3%)Roar00HoS©용 하 oj,iu1:WHosxFAaaoeo =n~적보임. 인Ww9 OM:시방서의 자갈, 모래, 점성토 지반에 대 Soral+감소 율을ar주 홈 urreBea)3X_4 대oeBE -”시켜mex본ㅣOYPar지지력이 약 2 배에서 최대 12 배 까지의 차이>TA은arBO성에쩌aBSxra이"ag더aNXnyoaa“JOBa버aa^XN&"cgtf741.51071.31275.3허용 응력1400036(4×9)24(3×8)21(3X7)3.7002,4002,100(41,300)(A1,600): a말뚝27 본 : 불충분|ㆍ말뚝27 본 :과다 (68%)뚝27 본 :과다(81%) ｜ㆍ말| ㆍ말뚝24 본 : 적조 시로뚝21 본 : 적ㆍ 말절(91%)검토결과 ey| 오 똑36 본 : (105.6%) 적절 (938) |ㆍ 말똑21 본 : 다소ㆍ 말뚝 18 본 : 다 불안이이(9%),(99%)ㆍ도로교 표준시방서의 자갈,모래,점성토 지반에 대한지지력 공식(근입비 예의한감소율고려, 지치상한 40)을 적용 할 경우와도로교 표준 시 서방의「연암ㆍ이암을지지층으로 하는타입 강관말뚝의 축방향 지지 럭의 추정방법(안)」을 적용할 경우렴은 102.09660(약 2.4 배) 증가.교량 666 개소중 암반 지지말뚝기초를 20%(약 133개소)로가 정 했을 경우 85 억 1 천 2 백만원 절감효과.교량 : 666 개 /78711.40} ：: 118.20( 지간장 40 ㅁ 기준 시 약 3 경간)1,600 만원 ×4 구조(교각2 구조 , 교대2 구조)×133 개소 = 851.200 백만원부 산-대구간도로교 표준시방서같소미적용(경산-삼랑 전)7|? 508-121|ot( 토사층)85.3Janae 고려서해안도로교 표준시방서|( 군산 : 무 얀)23 | ¢508-12t"찰 고 자료141.9| 주즈 벼 변 마창마찰력렴 무시(구미- 동경부선 대구)4@0508- 9t4Goodman86.9”안 중-음 성간3508- 9t)도로교 표준시방서79.8감소율:미적용안( 중-평 택)'( 토사충). | 주변마찰력 무시-안안--논천논 산산간1 ㅣ 0508--9t/|1;88.2.주감소율범 마찰= 미적용력 고려구미-대구-포항간. 화암감소율-적용Capea | 7 | $508이 | 동화8- Ot | 풍aBS8.| zagnae va SYA135km선 형 개량y 508-121연임 |,101.7주감소율변 마찰력미적용고려ㆍ대부분도로교 표준시방서의 자갈, 모래,점성토 지반에 대한지지력 공식을 적용 하였으나,일부 노선(군산-무안 , 구미-동대구)에서는도로교 표준시방서의연암ㆍ이암을 지지 층으로하는타입 강관 팔 뚝의 축방향지지력의 추정방법(안)」과Goodman2]@4}]2428.ㆍ대부분은 강관말뚝의 선단을 연암에 지 토록지설계ㆍ 일부 노선(대구-포항)에서는 말뚝의 근입비에 따른 감소 율을 적용.ㆍ 노선 별로 주변 마 잘력 고려 여 부 상이라 . 자문위원의견구분자문 내용ㆍ… |.조치내용" ㆍ| 비고|강관 016 극한 지지력 산정방법 | 금회설계시에는 항 타가능 nal이 인모|를50으로 상향조정하고파동해 |교수석을 시행 하여 변경poeBL.Mh정을 위하여30| 국내의 지반 공학회에서발행된(주4)호공식 만을 사용 하는데이 | 자료중 깊은 기초의 표준 관입시너무보수적인 oleBa)험결과를 이용한 말뚝지지, 우리나라와 같이선단 지| 공식(6.269)의신뢰도에의하면표태가좋은경우에는 지지| 072=30ㆍ ㅅ ㆍ4,의 값이 합리적일크게 증가 시킬수 있으러| 것이라고 결론을 추 론 하였고, 항fe판단 되니 현장 재하시험을 | 타가가능한 지반의 지치는 50이실시하여우리나라에적합한| 상으로되어있으므로지 치의 상식을 만들어서쓰는 것이 바 람|한 선을 50으로 상향조정반영직 하며,경제적이라사료 됩니th(Meyerhof7}42BalBE시는 사질 토 지반의 경우 40ㆍ^ 4, 임암반에 박 히는 말뚝의 지지력| 암반에 대한 지지력은 암반의어험 결과에 따라 사용.(으94Elo+>교량의 교대,교각 기초에 대한| 교대조지지력산 기초 지지력 검토 내을용 구 체 적|과를 상세 하게 수 록토록 보완 하ie),으로제시 할 것.였음 EJ+)모든구조계산에 사용된 토질|토질 정수 판단 근 거는 실 내 시험관련정수 들은 토질 시험및 암 !자료등을 근 거로 판단 하였으나:석 실험 자료,과거경험 적인 H Soilparameter*+QSAS제시:및설계기기술자의 100\-000\에: 하겠음.의하여분석하고 자신 있게제:ㆍ 시 하고계산할것.- 258 -트 질 조사보고서와. 일반 보고서|동역학적 지지력 공식의 평균값에서는 각종 동역학적 지지력|과정 역학적 지지력 공식을 비교ZA\Giley, Damish, Gate)3} 정|하여 최소값을 말뚝의 허용지지역학적인 지지력 공식을이용|하력으로 결정 하였음.여 말뚝의 허용지지력을 결정비 영시 | 하 끄 있음.한편, 구조계산서에:영동선 _ . , | 서는도로쿄표준시방서에 준하( 호법-가 날) 구조| 여 허용지지력이 산 되어정있제 2 공구음 .이들 허용지 력지 값으로부터설계 허용지지력이 결 되는정과정에 대한 구조기술자의 판단과 평가가 기술되어야 할 것으로 생Zh,마 . 구조및 지반 분야기기술자의견(붙임 % : 구조기술자별의견서)* 구조분야의견도로교 표준시방서의 참고 자료“연암ㆍ이암을 지지으로충하는 타입 강관말뚝의축방향 지지력의 추정방법(안)” 또는 0000080의 공식등이 적절 하나,ㆍ지지력 산정시에는 토질및 기초 또는 지반 분야의 구조기술자의 검토를 거치는 것 ※ 토질및 구조 분초 야의견연암이상 암반에 지지 되는 강관 드 뚝에도로교 표준시방서의 자갈, 모래, 점성토지반에 대한 지지력 공식 적용의 비 합리성에는 동의 함.ㆍ다만,지반의 특성에 구조인한 eae 현장안할때 공 석의 선택및 제반 변수의 선정은 토질및 기초 분야기의 범위로 남겨 두는 것이 타당함.ㆍ 시 추 조사시 시 추 깊이등에대한RBS실시하여 정확한찌 치가 측정되도록하고,시추 주상도에서 풍화암으로 표기 되는 지반의 피 치를 상향요망(60/30~50/5의 지반은 풍화 토로 표 기하고, 50/5이상의 지반을 풍화암으로 표기)~ 2569 :ㆍ 조사 대상 범위 내에서 다수의 재하시험을 실시하고, 그지역고유의 지지력특성을 통 적계으로 파악 하여 지지력 추정식을 적용 요망.5.결=가. 암반에 지지 되는 강관말뚝기초의 선단지지력 산정시도로교표준시방서의 참고 자료인「연암ㆍ이암을 지지 층으로 하는 타입 강관말뚝의 축방향 지지력의SAID을 적용하되, 고려대상이 되는(암석 종류, 절리, 풍화도, 지하수등)등과 같은 지반 조건에 따라 지지력방법이 달리 선택될수 있으므로 지반 분야기기술자의 세밀한 건 토를 거친다른 방법을 적용 할수 있도록 함.] 초설계시 토질및 기초 분야기기술자의 참 여를 유도 하고,설계에 대한책임소 재를 명확히하기위하여eer종평면도,vaesesaa교각및 교대일반도에 토질및 기초yw※ 지질 주 상도 상세 : 교량의 교대또는 교각의 기초 상세와 상시및 지진 시 지지력 , 보 링 주 상도표기[설계도면 작성기준개선,설계 16210-76(97. 구조3. 19)]“99.] 월이후 준 되는 공설계 용역에 대해적용하되, 그이전에 준 되는공용역에2601384 강관말뚝기초설계개선방안~방침설심일15201-9Ｌ. 검토목적('99. 1. 6)풍화암이상의 암반에 지 되는지타입 강관말뚝설계시 허용지지력 산정방법이도 교로 표준시방서에 명확히 제시되어 있지 않아설계자별 시방 규정의 적용상혼 선으로 말뚝의 본당 혀 용지지력이 과소 평 되는가능 eae 발생 하여 풍화암이상의 지반에 지지 되는 강관말뚝의 허용지지력에 관한 설계기준을 정립하여설계의 합리성을도모 하고자 함 .2. 현도로교 표준시방서(90)의 허용지지력 산정방법제 1 편 하부구조,편 94 말뚝의 허용지지력 (0.684)규정| 2) 지반 조건에 마라 결정되는 말뚝의 축방향 극한 지지력은 적절한 지반조사를 토대로 '지지력 추정 식을이용하여산정 하거나연직 재하시험을 실시하여 구한다.해설 1) AAs통해극한지지력을 주정할 경우에는 적절한 지반조사 결과를 토대로다:음과 같은 방법을 사용하는용 것이 좋다. 그리고, 유사한 지반에서의 재하시험 구조록등을 참고로 계산 결과를 검토하여 지지력을 판정 하는것이좋다.Ri=qa ATUL; fi여 구조서,#, : 지반 조건에 따라 결정 되는 말뚝의 극한 지지력 (04 :말뚝선단면적(0 ㅠ)4 : 말뚝선단에서 지지하는 단위 면적당의 극한 지지 (007)력(/： 말뚝의 둘레길이020)ㆍ 、 : 주변마찰력을 고려 하는 층의 두께00)/ : 주변마찰력을 고려 하는 층의최대주변마찰력 00)ㅣ 1] 말뚝 선단의 극한 지지력 0/의 추정| . 3) 타입 말뚝타임 말뚝의 경우, 말뚝 선단의 극한 지지력 0,는(해설 그림 9.4.1)을이용하여 추정하는 것이 좋다.(해설 그림 94.1)은 《,와 말뚝 선단 지 받의설계 # 값 (해설 그림 9.4.2) 00에 나와 있 '는 방 범으로 구한 4 값)의 비 00 써을 말뚝지지층에서의 근입비(지지 층에서의 환산 :근입 깊이 / 말뚝 지름)의 함수로서 나타낸 것이다. 개 단 강관말뚝의 경우에는 (해설 그림 94.1)에서 선단 폐쇄 효과의 발생 깊이를려하여 근입비 즈 5에서 극한 지지력을 낮추 었다. 그리고, (해설 그림 9.4.1)은 말선단 지반이 자갈, 모래, 점성토 지반일 때 적용되는 것으로 보통암이나 연암의 경우는 대상에서 제외 된다. 또한 말뚝 선단 지반의설계 # 값은 지지력 산정 상 40을 상한으로한다.|g.지지 층에서의 환 깊이 산[aaa해설그림9.4.1 말뚝의 선단지반의 극한 지지력의 산정도※도로교 표준시방서에서 제시한 말뚝 축방향 극한 지지력 공식은 말뚝 선단 지반이 자갈, 모래, 점성토 지반일 때 적용하는 것 제외 되어, 말뚝의 선단다은dSLH는 고속도로교량의 경우aaa 지력산정에 대한설계기준이 불분 명 하고도로교 표준시방서의 자갈,모래,점성토 지반에 대한공식의 경우지지 내의층 -tuo}로뚝 선단의 찌 치 만으로지지력을 계산 하므로,암반에 지지 되는 4B뚝에 적용 할 경우 지지 암반의 특성(일축 압축강도, 800, 708등)이 전혀25d 기초의 과다설계가 이루어 지선뚝의 타입 깊이에 호 } 계가 있음에도,설계자에 따라 일부는29) 8) 7} 59]Weal따 르 지지력 산정방법에 따라190a159,6ton2] 20.3%)Roar00HoS©용 하 oj,iu1:WHosxFAaaoeo =n~적보임. 인Ww9 OM:시방서의 자갈, 모래, 점성토 지반에 대 Soral+감소 율을ar주 홈 urreBea)3X_4 대oeBE -”시켜mex본ㅣOYPar지지력이 약 2 배에서 최대 12 배 까지의 차이>TA은arBO성에쩌aBSxra이"ag더aNXnyoaa“JOBa버aa^XN&"cgtf741.51071.31275.3허용 응력1400036(4×9)24(3×8)21(3X7)3.7002,4002,100(41,300)(A1,600): a말뚝27 본 : 불충분|ㆍ말뚝27 본 :과다 (68%)뚝27 본 :과다(81%) ｜ㆍ말| ㆍ말뚝24 본 : 적조 시로뚝21 본 : 적ㆍ 말절(91%)검토결과 ey| 오 똑36 본 : (105.6%) 적절 (938) |ㆍ 말똑21 본 : 다소ㆍ 말뚝 18 본 : 다 불안이이(9%),(99%)ㆍ도로교 표준시방서의 자갈,모래,점성토 지반에 대한지지력 공식(근입비 예의한감소율고려, 지치상한 40)을 적용 할 경우와도로교 표준 시 서방의「연암ㆍ이암을지지층으로 하는타입 강관말뚝의 축방향 지지 럭의 추정방법(안)」을 적용할 경우렴은 102.09660(약 2.4 배) 증가.교량 666 개소중 암반 지지말뚝기초를 20%(약 133개소)로가 정 했을 경우 85 억 1 천 2 백만원 절감효과.교량 : 666 개 /78711.40} ：: 118.20( 지간장 40 ㅁ 기준 시 약 3 경간)1,600 만원 ×4 구조(교각2 구조 , 교대2 구조)×133 개소 = 851.200 백만원부 산-대구간도로교 표준시방서같소미적용(경산-삼랑 전)7|? 508-121|ot( 토사층)85.3Janae 고려서해안도로교 표준시방서|( 군산 : 무 얀)23 | ¢508-12t"찰 고 자료141.9| 주즈 벼 변 마창마찰력렴 무시(구미- 동경부선 대구)4@0508- 9t4Goodman86.9”안 중-음 성간3508- 9t)도로교 표준시방서79.8감소율:미적용안( 중-평 택)'( 토사충). | 주변마찰력 무시-안안--논천논 산산간1 ㅣ 0508--9t/|1;88.2.주감소율범 마찰= 미적용력 고려구미-대구-포항간. 화암감소율-적용Capea | 7 | $508이 | 동화8- Ot | 풍aBS8.| zagnae va SYA135km선 형 개량y 508-121연임 |,101.7주감소율변 마찰력미적용고려ㆍ대부분도로교 표준시방서의 자갈, 모래,점성토 지반에 대한지지력 공식을 적용 하였으나,일부 노선(군산-무안 , 구미-동대구)에서는도로교 표준시방서의연암ㆍ이암을 지지 층으로하는타입 강관 팔 뚝의 축방향지지력의 추정방법(안)」과Goodman2]@4}]2428.ㆍ대부분은 강관말뚝의 선단을 연암에 지 토록지설계ㆍ 일부 노선(대구-포항)에서는 말뚝의 근입비에 따른 감소 율을 적용.ㆍ 노선 별로 주변 마 잘력 고려 여 부 상이라 . 자문위원의견구분자문 내용ㆍ… |.조치내용" ㆍ| 비고|강관 016 극한 지지력 산정방법 | 금회설계시에는 항 타가능 nal이 인모|를50으로 상향조정하고파동해 |교수석을 시행 하여 변경poeBL.Mh정을 위하여30| 국내의 지반 공학회에서발행된(주4)호공식 만을 사용 하는데이 | 자료중 깊은 기초의 표준 관입시너무보수적인 oleBa)험결과를 이용한 말뚝지지, 우리나라와 같이선단 지| 공식(6.269)의신뢰도에의하면표태가좋은경우에는 지지| 072=30ㆍ ㅅ ㆍ4,의 값이 합리적일크게 증가 시킬수 있으러| 것이라고 결론을 추 론 하였고, 항fe판단 되니 현장 재하시험을 | 타가가능한 지반의 지치는 50이실시하여우리나라에적합한| 상으로되어있으므로지 치의 상식을 만들어서쓰는 것이 바 람|한 선을 50으로 상향조정반영직 하며,경제적이라사료 됩니th(Meyerhof7}42BalBE시는 사질 토 지반의 경우 40ㆍ^ 4, 임암반에 박 히는 말뚝의 지지력| 암반에 대한 지지력은 암반의어험 결과에 따라 사용.(으94Elo+>교량의 교대,교각 기초에 대한| 교대조지지력산 기초 지지력 검토 내을용 구 체 적|과를 상세 하게 수 록토록 보완 하ie),으로제시 할 것.였음 EJ+)모든구조계산에 사용된 토질|토질 정수 판단 근 거는 실 내 시험관련정수 들은 토질 시험및 암 !자료등을 근 거로 판단 하였으나:석 실험 자료,과거경험 적인 H Soilparameter*+QSAS제시:및설계기기술자의 100\-000\에: 하겠음.의하여분석하고 자신 있게제:ㆍ 시 하고계산할것.- 258 -트 질 조사보고서와. 일반 보고서|동역학적 지지력 공식의 평균값에서는 각종 동역학적 지지력|과정 역학적 지지력 공식을 비교ZA\Giley, Damish, Gate)3} 정|하여 최소값을 말뚝의 허용지지역학적인 지지력 공식을이용|하력으로 결정 하였음.여 말뚝의 허용지지력을 결정비 영시 | 하 끄 있음.한편, 구조계산서에:영동선 _ . , | 서는도로쿄표준시방서에 준하( 호법-가 날) 구조| 여 허용지지력이 산 되어정있제 2 공구음 .이들 허용지 력지 값으로부터설계 허용지지력이 결 되는정과정에 대한 구조기술자의 판단과 평가가 기술되어야 할 것으로 생Zh,마 . 구조및 지반 분야기기술자의견(붙임 % : 구조기술자별의견서)* 구조분야의견도로교 표준시방서의 참고 자료“연암ㆍ이암을 지지으로충하는 타입 강관말뚝의축방향 지지력의 추정방법(안)” 또는 0000080의 공식등이 적절 하나,ㆍ지지력 산정시에는 토질및 기초 또는 지반 분야의 구조기술자의 검토를 거치는 것 ※ 토질및 구조 분초 야의견연암이상 암반에 지지 되는 강관 드 뚝에도로교 표준시방서의 자갈, 모래, 점성토지반에 대한 지지력 공식 적용의 비 합리성에는 동의 함.ㆍ다만,지반의 특성에 구조인한 eae 현장안할때 공 석의 선택및 제반 변수의 선정은 토질및 기초 분야기의 범위로 남겨 두는 것이 타당함.ㆍ 시 추 조사시 시 추 깊이등에대한RBS실시하여 정확한찌 치가 측정되도록하고,시추 주상도에서 풍화암으로 표기 되는 지반의 피 치를 상향요망(60/30~50/5의 지반은 풍화 토로 표 기하고, 50/5이상의 지반을 풍화암으로 표기)~ 2569 :ㆍ 조사 대상 범위 내에서 다수의 재하시험을 실시하고, 그지역고유의 지지력특성을 통 적계으로 파악 하여 지지력 추정식을 적용 요망.5.결=가. 암반에 지지 되는 강관말뚝기초의 선단지지력 산정시도로교표준시방서의 참고 자료인「연암ㆍ이암을 지지 층으로 하는 타입 강관말뚝의 축방향 지지력의SAID을 적용하되, 고려대상이 되는(암석 종류, 절리, 풍화도, 지하수등)등과 같은 지반 조건에 따라 지지력방법이 달리 선택될수 있으므로 지반 분야기기술자의 세밀한 건 토를 거친다른 방법을 적용 할수 있도록 함.] 초설계시 토질및 기초 분야기기술자의 참 여를 유도 하고,설계에 대한책임소 재를 명확히하기위하여eer종평면도,vaesesaa교각및 교대일반도에 토질및 기초yw※ 지질 주 상도 상세 : 교량의 교대또는 교각의 기초 상세와 상시및 지진 시 지지력 , 보 링 주 상도표기[설계도면 작성기준개선,설계 16210-76(97. 구조3. 19)]“99.] 월이후 준 되는 공설계 용역에 대해적용하되, 그이전에 준 되는공용역에260

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