매입공법으로 시공되는 PHC 말뚝의 선단지지력 증진 방안으로서 선단에 선단확장판을 설치하여 선단 확장을 통해 선단지지력을 증가시키는 개념(일명 Ext-PHC 말뚝)이 개발되어 현장에 적용되고 있다. 본 연구에서는 Ext-PHC 말뚝의 선단지지력 증가 효과를 확인하고 현장 적용성 검토의 일환으로 직경 400mm 말뚝에 대한 현장재하시험을 실시하였으며 검증된 유한요소해석 모델을 이용하여 다양한 조건에 대한 매개변수 연구를 실시하였다. 현장재하시험 결과를 분석한 결과 Ext-PHC 말뚝의 선단지지력은 PHC 말뚝 대비 약 $40{sim}50%$ 증가되는 것으로 나타났으며 다양한 변수에 대한 매개변수 결과에서는 선단 지지층의 역학적 특성과 말뚝 길이에 따라 일반 PHC 대비 선단지지력 증가비는 $1.2{sim}1.4$ 정도를 보이는 것으로 분석되었다. 이러한 연구결과에 근거할 때 본 연구에서 고려한 시공조건에 있어 Ext-PHC 말뚝을 적용함으로써 일반 PHC 말뚝의 선단지지력 증진 효과를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.
Recently a concept of pile-tip enlarged PHC pile (Ext-PHC pile), for use in the auger-drilled construction method, has been developed and is being implemented in practice. A series of field axial load tests on both PHC and Ext-PHC piles were conducted at an experimental site. In addition, a parametric study on a number of influencing factors was made using a validated finite element model. The field axial load tests indicated an enhanced load-settlement characteristics for the Ext-PHC piles compared with the PHC piles, giving approximately 50% increase in the end bearing capacity. Also found in the results of the parametric study was that the increase in the end bearing capacity of Ext-PHC piles slightly varies with the mechanical properties of supporting ground as well as pile length, in the range of 1.25 to 1.4 time that of PHC. Overall, the results of the field tests as well as the numerical study confirmed that the end bearing capacity of PHC pile can be improved by the concept of.Ext-PHC pile.
