PDA 로 지지력을 예측하기 위해 CASE 방법 사용

1.     CASE (Case Western Reserve University, 간편법)
F=ma 를 기준으로,

주면저항, 선단저항, 말뚝자체의 탄성 등으로 구분되며,
두부의 속도, 응력파 전달속도의 공식으로 지지력 계산.


2.     CAPWAP (CAse Pile Wave Analysis Program) 방법
https://huedor2.tistory.com/733

링크 참조
Case 방법이 간편공식을 사용한 반면, CAPWAP 는 프로그램을 통해 구함.
원리는 가속도계, 변형률계를 통해 힘/가속도를 구하여 지지력 예측.
말뚝의 경계조건, 에너지관련, Damping 관련 내용이 포함될 수 있음.

Seabedrock 이나 암반에 정착시키는 말뚝의 경우 선단지지력에만 의존하는 경우, 경제적인 설계가 어렵다.

강관말뚝 제원 : 직경 (800~1800mm), 두께 (20~24mm), Boring 직경 (1100~2100mm, D+300mm)

시험 : 암반시료채취 – 일축압축강도, RQD

강관+콘크리트 속채움 : 폐합말뚝

공법 : 상단부 Casing 삽입, RCD (Reverse Circulation Drilling), Air Lifting (Slime 제거), Tremie 타설. 강관과 암반 사이 콘크리트 타설 및 속채움 콘크리트 타설. (시험 말뚝의 경우 속채움 적용하지 않음.)

주면 마찰력 : fs = 0.225 (qu)^0.5 안전율 2.5, 인발주면마찰력 (0.7~0.75 고려, 안전율 3.0), (선단지지력 안전율 2.5)
콘크리트와 강관의 허용부착력 : 130kpa, 이것보다 큰 주면이 계산되는 경우는 무시하고 해당 값 사용.

지지력 예측 후 시험 시공 및 시험에 따른 하중 검증 (시공 전 불확실성을 해결하여 경제적인 설계 필요. 역해석 필요.)
- 시험 말뚝을 시공할지, working pile 에 바로 시공할 지에 대한 선택, 시험 시공 위치의 대표성 여부 확인.
- 하중이 큰 경우 (정재하 어려운 경우), 반력 말뚝 고려 (시공성 판단 필요.)
- 반력 말뚝 시공이 어려운 경우 양방향 재하시험 적용가능 (Osterberg Cell 시험, 670mm Dia.) – 선단과 주면의 비교를 통해 선단이 먼저 파괴될 것으로 보이면 제대로 된 주면의 측정이 어려우므로, 추가 반력 발현 장비 설치 필요.
- 반력 발현 장비 : 선단부 추가 콘크리트 타설 (선단 지지력과 콘크리트 타설부의 주면저항력 활용.) 안전율을 작게 가져갈 수 있음.(일시사용이므로)
- 인장시험(Tension)의 경우 O-cell 장비를 파일 두부에 설치. 내부 Casing 설치하여 선단부를 밀어내며 반력 작용.
- 변위 측정 (LVTD, Linear Vibrating Wire Displacement Transducers) – 상향변위, 하향변위
- 사용하중까지 4단계 (마지막 24시간), 최대하중 (2~2.5배)까지 8단계 (마지막 12~24시간)