말뚝의 부마찰력 (Nagative Skin Friction)

부마찰력 (Nagative Skin Friction)

1. 부마찰력 이란?

① 지지 말뚝은 일반적으로 선단 지지력과 주면 마찰력에 의해 상부 하중을 지지시키며, 지반의 연약 지반일 때는 주면 마찰력이 하향으로 작용하는데 이때의 마찰력을 부(-)의 주면 마찰력 이라 함

② 다시 말하면, 연약지반을 관통하여 지지층에 안착된 지지말뚝의 경우 주변의 강제배수 등에 의한 지하수위 저하로 연약지층이 압밀하게되어 말뚝주면에 하향의 마찰력이 발생하는 것

2. 부의 주면 마찰력의 영향

① 지반침하

② 구조물 균열

③ Pile 지지력 감소

3. 부의 주면 마찰력의 발생원인

① 지반 중에 연약지반이 존재할 때

② 침하가 진행중인 지역에 항타시

③ Pile의 간격을 조밀하게 항타시

④ 진동으로 인한 압밀 침하의 발생시

⑤ 지하수위 흡상 지역에서 항타시

⑥ Pile 이음부의 시공 불량으로 인한 이상 응력 발생시

⑦ 지표면에 과적재물 장기 적재시

4. 부의 주면 마찰력 방지 대책

① 항타 시공 전 연약 지반 개량으로 지지력 확보

② Pile 표면적을 작게 하여 마찰력 감소

③ 진동으로 인한 주위 지반 교란을 방지

④ 지하수를 저하시켜 수압 변화 방지

⑤ Caising 사용, Pile 표면에 역청제 도포 등으로 마찰력 감소

⑥ Pile 항타 순서 준수

⑦ 지표면의 상재하중 제거로 압밀침하 방지

⑧ 이음부의 마찰력 감소 및 강성 확보

⑨ 지하수위 Check, 토질 조사 등 사전조사 철저

5. 중립점 

1) 정의

압밀층 내에서 지반 침하량과 말뚝의 침하량이 같아서 상대적 변위가 없는 점을 말하며 NF(-)는 중립점 윗부분에서 발생

2) 중립점의 위치

① 중립점까지의 깊이 = nH

② n값

마찰말뚝, 불완전 지지 말뚝 : 0.8

모래, 자갈층에 지지 : 0.9

암반, 굳은 층에 지지 : 1

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