장변위공내재하시험기를 이용한 철도교 기초의 p-y곡선에 관한 연구

P-y Curves from Large Displacement Borehole Testmeter for Railway Bridge Foundation

철도교 기초는 상당한 수평하중과 모멘트가 발생된다. 호남고속철도에서는 콘크리트 말뚝보다 비싼 고강도 강관말뚝을 사용하여 수평하중과 모멘트에 대한 저항성을 가지도록 하였다. 따라서 보다 경제적인 설계를 위하여 지반의 수평하중에 대한 거동특성을 정확하게파악하는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 장변위공내재하시험기를 개발하였으며 이를 이용하여 매입말뚝이 건설된지반에 대하여 지반의 비선형 특성을 측정하였다. 현재까지 주로 사용되어 지고 있는 공내재하시험기는 장비의 특성상 제한된 변위에대한 지반의 반력을 측정함으로 인하여 주로 탄성 범위에 해당하는 응력-변위 관계만을 측정하고 있는 실정이다. 이러한 경우 지반의가장 중요한 특징인 비선형 특성을 측정하지 못함으로 인하여 응력-변위의 정확한 예측은 어렵게 된다. 이에 따라 개발된 장변위공내재하시험기를 이용하여 p-y 곡선을 측정하였다. 이를 수평재하시험을 실시하여 얻어진 휨모멘트를 적용한 p-y 곡선과 비교하였다. 개발된 장비를 사용하여 얻어진 측정결과와 수평재하시험 결과를 이용하여 크기영향(Scale effect)를 제안하였으며, 두부변위 시험을 실시하여 검증하였다.

Applied lateral load and moment on railway bridge foundation are usually larger than other transportation bridge foundation. There-fore, high strength steel pipe piles are used for Honam high speed railway bridges to resist lateral load and moment, even though those are much more expensive than concrete piles. It is very important to measure soil characteristic under lateral load from piles in order for economical design. A large displacement borehole testmeter (LDBT) is developed to measure nonlinear characteristics of the soil applied bored pile in this study. Most in-situ borehole test devices to estimate p-y curves can measure low displacement range in soil, which is usually in elastic range. Non-linear characteristics of the soil which is one of the most important characteristics of the soil cannot be obtained. The research result shows that the measured p-y curves using LDBT can be properly matched with back-cal-culated p-y curves from field tests by applying scale effects for sand. The developed technique using LDBT is verified lateral load test comparing with pile head deflection under field.