Q 질문 사항

A 답변 내용

결론:
말뚝이 기반암에 근입되어 있더라도 상부 토사층 구간에서는 주면마찰력이 발생하므로,
응답변위법 적용 시 가능한 주면마찰력을 고려하는 것이 타당합니다.
   다만, 엔지니어가 해석 결과의 보수성을 고려하여 주면마찰력을 제외할 수도 있으며,
이 경우 적절한 기술적 설명을 추가하는 것이 좋습니다.

1. 주면마찰력 발생 메커니즘

• 지진 시 지반과 말뚝 사이에 상대변위가 발생하면 주면마찰력이 발생합니다.
• 상부 토사층: 말뚝이 기반암에 지지되어 있더라도 상부 토사층은 지진 시 변형하므로 이 구간에서는 주면마찰력이 반드시 발생합니다.
• 기반암 근입부: 기반암의 강성이 매우 크고 변위가 거의 없다면 이 구간의 주면마찰력은 상대적으로 작을 수 있으나, 완전히 무시할 수는 없습니다.

2. 관련 설계기준

• 도로교설계기준(한계상태설계법): 응답변위법 적용 시 주면마찰력 포함 규정
• 국토교통부 내진설계기준: 지반-구조물 상호작용 고려 시 주면마찰력 반영
• 특히 연약지반이나 액상화 우려 지반에서는 주면마찰력을 필수적으로 고려해야 합니다.

3. 실무 적용

4. 주면마찰력 제외 가능 조건 (매우 제한적)

• 말뚝 전체가 기반암에 근입되어 있고, 상부에 토사층이 전혀 없는 경우
• 말뚝 주변이 자갈층 또는 사질토로만 구성되어 있고, 액상화 가능성이 전혀 없으며, 지진 시 지반변위가 극히 작은 경우
• 설계기준에서 특별히 제외를 허용하는 경우
  → 실제로 이러한 조건을 모두 만족하는 경우는 거의 없습니다.

5. 공동구 설계 시 추가 고려사항

• 구조물-지반 상호작용: 공동구 본체와 지반의 상호작용으로 인한 추가 변위 발생
• 장기 침하: 지하수위 변화, 지반 압밀 등으로 인한 부마찰력 발생 가능
• 인접 굴착: 향후 인접 부지 굴착 시 응력이완에 의한 침하와 부마찰력 고려
• 액상화 검토: 느슨한 사질토층이 있는 경우 액상화에 의한 하향 마찰력 검토 필요