부마찰력

1. 정의

연약지반에서 지반의 침하량이 말뚝의 침하량보다 클 때 말뚝 주면에 하향으로 작용하는 마찰력으로, 말뚝의 지지력을 감소시키고 하중을 증가시키는 요인임

2. 부마찰력 발생 Mechamism

• 상대변위 발생: 지반 침하량 > 말뚝 침하량
• 마찰력 역전: 말뚝 주면 마찰력이 하향으로 작용

중립점 형성: 말뚝과 지반의 침하량이 같아지는 지점으로, 이 상부에서 부마찰력 발생

3. 발생 원인

• 연약지반 위 성토 하중으로 인한 압밀 발생 시
• 지하수위 저하에 따른 유효응력 증가 및 지반 수축 시
• 말뚝 본체보다 주변 지반의 침하량이 상대적으로 큰 경우
• 느슨한 사질토 지반의 진동 또는 충격에 의한 다짐 발생 시
• 말뚝 항타 시 진동에 의한 주변 지반의 교란 및 재압밀
• 샌드드레인 등 지반개량공법에 의한 지반침하
• 지표면에 과적재물 장기 적재시
• 파일 이음부 시공 불량으로 인한 응력 발생
• 파일 간격 조밀하게 항타

4. 구조물에 미치는 영향 및 문제점

말뚝 부마찰력 발생 영향력 및 구조적 문제점

5. 시공 시 유의사항 및 방지대책

• 표면 코팅
• 말뚝 주면에 역청재(아스팔트 등) 도포
• 마찰 저항력 저감
• 이중관 시공
• 외관과 내관을 설치
• 주변 지반 침하의 영향 차단
• 선행 하중
• 공사 전 프리로딩을 통해 지반 압밀 미리 소산시
• 침하량 제어
• 말뚝 형식 변경 및 시공관리
• 선단 지지력이 확실한 지지 말뚝으로 설계
• 파일 표면적 작게하여 마찰력 감소
• 파일 항타순서 준수
• 이음부 마찰력 감소 및 강성 확보
• 지반 개량
• 약액 주입이나 다짐 공법 적용
• 말뚝 주변 지반의 강성 강화
• 지하수 관리
• 지하수 저하 시켜 수압변화 방지
• 지하수위 체크 등 사전조사 철저
• 말뚝의 침하량과 지반의 침하량이 같아지는 지점
• 부마찰력이 정마찰력으로 전환되는 경계
• 마찰말뚝 및 불완전 지지말뚝: 0.8L 지점
• 사질토 및 자갈층 지지: 0.9L 지점
• 암반 등 견고한 지반 지지(지지말뚝): 1.0L 지점

6. 중립점의 위치(말뚝길이 L 기준)