Abstract

A series of model tests was performed to find the characteristics of lateral behavior of single rigid pile. This paper shows the results of model tests on the lateral behavior of single rigid driven pile in non-homogeneous(two layered) Nak-Dong River sands. The purpose of this paper is to investigate the effect of the ratio of lower layer thickness to embedded pile length, the coefficient ratio of the subgrade reaction and the pile construction conditions(driven & embedded piles) on the characteristics of lateral behavior of single pile. The results of model tests show that the lateral behavior in non-homogeneous soil depends upon drop energy considerably, that is, in the case of H/L=0.75, as the drop energy increases three times the decrease percentage increases about 2.12 times. In the driven pile with non-homogeneous soil of $E_{h1}/E_{h2}=5.56$, the effect of upper layer with large stiffness on the decrease of lateral deflection is remarkably smaller than embedded pile. In non-homogeneous soil, the maximum bending moment of driven pile is in the range of 100 132% in comparison with embedded pile. The reason is that the stiffness of soil around pile increases with drop vibration and so the pile behavior is similar to the flexible pile behavior by means of the increase of relative stiffness of pile, In this paper, the experimental equations for lateral load and H/L on $y_D/y_E \; & \; MBM_D/MBM_E$ are suggested from model tests.

수평거동의 특성을 파악하기 위하여 일련의 연속된 모형실험을 수행하였다. 본 논문은 균질 및 비균질의 사질토 지반에서 항타 시공된 단일 강성말뚝의 수평거동에 대한 모형실험 결과들을 고찰하였다. 본 연구의 목적은 말뚝의 수평거동 특성에 대한 말뚝 시공상태(Driven & Embedded), 말뚝 근입길이에 대한 하부지반의 두께비(H/L), 그리고 지반반력 계수비의 영향에 관하여 실험 적인 연구를 수행하였다. 모형실험 결과들에 의하면, 수평거동은 비균질 지반에서 항타 에너지에 상당히 의존하고 있다. 즉, H/L=0.75의 경우 항타 에너지가 3배 증가에 의하여 매입말뚝에 대한 수평변위 감소율이 약 2.12배 정도 증가하였다. $E_{h1}/E_{h2}=5.56$인 비균질 지반에서 항타말뚝의 경우 수평변위의 감소에 대한 강성이 큰 상부층의 효과가 매입말뚝에 비하여 상당히 적게 작용하였다. 항타 진동으로 토립자의 재배열 현상으로 말뚝주변 지반 강성이 증가하고 이로 인하여 말뚝의 상대강성이 크게 증가하여 말뚝이 휨성말뚝과 비슷한 거동을 보였으며, 비균질 지반에서 항타 시공에 따른 최대 휨모멘트는 매입말뚝의 100 - 132%정도 크게 나타났다. 본 연구에서는 $y_D/y_E\; 와\; MBM_D/MBM_E$에 대한 수평하중과 H/L의 영향들을 모형실험 결과들로부터 실험식으로 제안하였다.

Keywords

• Laterally loaded pile;
• Non-homogeneous;
• Driven Pile;
• Two layers