문제] 기성 말뚝과 현장 타설 말뚝의 특징을 기술하시오.
답]
Ⅰ. 개요
① 말뚝기초는 상부 하중을 직접 기초로 지지하기 어려울 때 단단한 지반에 전달하는 구조물이다.
② 말뚝의 종류에는 기성말뚝 중에는 RC말뚝, PSC말뚝, 강제말뚝이 있으며, 현장타설말뚝에는 Benoto 말뚝, RCD 말뚝, Earth Drill 말뚝이 있음.
Ⅱ. 기성말뚝
1. 정의
- 기성 말뚝이란 공장에서 제작된 말뚝을 타격, 진동, 압입 등의 외력에 의하여 지반에 강제로 타입하는 공법을 말함.
2. 장점
1) 시공성 용이
① 공장 제품으로 품질이 균일함.
② 타격에너지를 이용하여 지반에 강제로 타입하므로 시공이 간편함.
③ 공사비가 저렴함.
④ 시공 속도가 빠르므로 공기 단축이 됨.
2) 설비가 간단
- 타입에 필요한 장비의 구성 및 설비가 간단함.
3) 지지력 확인이 용이
① 타격에너지와 관입량으로 지지력 산정이 가능함.
② Ru = W X H / S → Sander
③ 비용이 저렴하다.
4) 품질이 균일하다.
- 공장 제품 생산으로 품질이 우수함.
5) 이음 시공이 간편
① 말뚝 제작 시 이음 철물을 부착하여 제작하므로 현장이음이 간편함.
② 시공 속도가 빠르다.
③ 이음부 확인 가능함.
6) 지반 다짐 효과
- 사질지반에 무리말뚝 시공 시 타입 진동에 의한 다짐 효과가 양호함.
3. 단점
1) 부마찰력 발생 우려
① 주면 마찰력이 지반침하로 하향으로 작용
② 말뚝의 침하 속도보다 지반의 침하속돼 클때 부마찰력 발생 등.
③ 연약지반, 지하수위가 높은 지반에서 발생한다.
2) 이음부 취약
① 연약지반에서 Band 이음 시공 시 이탈 우려
② 타입 시 이음부 강도 저하
3) 도심지 시궁이 곤란
① 기계 및 타격에 의한 소음 진동이 발생함.
② 공해 영향으로 민원 발생 시공이 곤란함.
4) 지지력 저하
- 점성토 지반에서의 작업 시공 시 주변 지반 교란하여 말뚝 지지력 저하가 발생함.
5) 말뚝 관입을 위한 타격 시 파일 손상이 큼 --> 파일의 균열 발생
6) 경질 지반에 타입하여 관입이 곤란함.
Ⅲ. 현장타설 Concrete 말뚝
1. 정의
- 현장에서 소정의 위치에 굴착하여 철근을 관입하고 Concrete를 타설하여 만드는 말뚝.
2. 장점
1) 깊은 심도 시공 가능
① 굴착 장비 최신화
② 지지층까지 굴착이 용이함.
③ 깊은 심도까지 말뚝 형성이 가능함.
④ 수상 작업이 가능함.
2) 저진동, 저소음 공법임. – 민원 해소
3) 토질에 제약 없다.
- 굴착 장비의 발달로 토사에서 경암까지 굴착이 가능함.
4) 대구경 말뚝 시공 가능
① 굴착 장비의 대형화로 말뚝 대구경 시공이 가능함.
② 상부 하중이 큰 구조물에 적합함.
③ 수평 저항성이 크다.
3. 단점
1) 공벽 붕괴 우려
① 굴착 중 피압수 존재, 기계 인발 시 공벽 붕괴 위험
② Casing 및 안정액 관리 철저
2) 시공 속도 저하 발생
굴착 → 철근망 근입 → Concrete 타설 → 작업 공정 장기간 소요
3) Slime 처리 불량으로 선단 지지력 저하
4) 수직도 관리가 필요
- 굴착 장비의 수직도 관리 불량 발생 우려
Ⅳ. 공법 비교
V. 결론
① 기성 말뚝과 현장 타설 말뚝의 장점과 단점을 명확하게 파악하여 현장 상황에 맞는 공법을 사용하여야 함.
② 기성 말뚝과 현장 타설 말뚝의 지지력, 공사비, 공법 선정뿐만 아니라 말뚝의 시공성, 경제성, 공해 유무를 정확하게 파악하여 현 상황에 맞는 적합한 공법을 사용하여야 함.
2024.05.02 - [건축시공기술사 Sub Note] - 건축시공기술사 서브노트 : 말뚝의 부마찰력 (Negative Firiction)