25. 매입말뚝(buried pile)

   가. 정의와 분류

 매입말뚝은 기성말뚝을 지반의 굴착공에 매입하여 설치하는 말뚝을 말하며, 압입공법에 의한 말뚝이 매입말뚝에 속하는지의 여부에 대해서는 의견이 분분한데 순수한 압입말뚝은 매입말뚝에 포함되지 않으나 고압분사수 등으로 지반을 교한시키면서 압입하는 말뚝은 매입말뚝에 포함된다고 볼 수 있다.

매입말뚝의 정의에 적합한 말뚝공법은 다음 3가지로 분류할 수 있다.

① 선굴착공법

미리 굴착한 보링공 내에 기성말뚝을 삽입하는 공법.

② 속파기공법

말뚝선단이 개방된 말뚝 내부에 굴착기를 설치하고 말뚝선단 하부지반을 굴착하면서 가압, 진동 또는 가볍게 타격하여 말뚝을 삽입하는 공법.

③ 분사공법

말뚝선단에서 물을 분사하여 지반을 교란시키면서 가압, 진동 또는 가볍게 타격하여 말뚝을 삽입하는 공법.

1) 근고에 의한 방법

이것은 말뚝 선단부근(공법에 따라서는 말뚝 주변부도 포함)에 시멘트밀크 또는 모르터를 주입하여 굳히는 방법인데, 선굴착공법에서는 미리 시멘트밀크 등을 굴착한 공 내에 주입한 후 기성말뚝을 삽입하여, 속파기고업ㅂ 및 분사공법에서는 말뚝 삽입 후 시멘트 밀크 등을 주입한다.

2) 타격 또는 압입에 의한 방법

이것은 기성말뚝 삽입 후 타격 또는 압입을 하여 지반에 정착시키는 방법으로서 타격에 의한 관입 길이가 길면 선단지지력이 타입말뚝에 가까우나 마찰력은 타입말뚝보다 적다.

   나. 매입말뚝 공법의 개발과 현황

 매입말뚝은 말뚝타입시의 소음, 진동 및 말뚝의 대구경화에 따른 타입곤란 등의 대책으로서 1960년대부터 사용하게 되었는데 당초 개발목적은 타입이 곤란한 대구경 콘크리트 말뚝의 시공법 개발이었으나, 그 후 항타기 성능이 향상되고 고강도 콘크리트 말뚝의 개발로 타격에 의한 말뚝 파손이 적어져 대구경 말뚝의 타입이 가능하게 되었다.

이러한 여건 속에서 최근에는 타격 말뚝의 소음규제로 주거지에 인접한 장소에서는 타입말뚝 시공이 불가능하여 현재는 대부분이 공해대책 공법으로서 매입말뚝공법이 이용되고 있다.

   다. 매입말뚝의 지지력

 그림 25-1은 매입말뚝과 타입말뚝의 선단지지력 성상을 비교한 시험결과로서 타입말뚝은 어느 하중까지는 침하가 매우 적고 그 하중을 초과하면 급격히 파괴상태에 도달한다.

한편 매입말뚝은 파괴상태에 도달하기까지의 침하가 매우 크며, 또한 파괴하중도 확실하지 않다. 그러나 매입말뚝은 도중에 일단 하중을 제거하고 다시 가하면 그 후의 하중-침하곡선은 타입말뚝의 곡선과 유사하다.

따라서 말뚝설치 단계에서 선단지반이 큰 하중을 받는지 여부가 타입말뚝과 매입말뚝의 기본적인 지지력 성상의 차이로 되어 나타난다고 할 수 있다.

어스오거에 의한 선굴착공법과 시멘트 밀크에 의한 근고를 조합한 시멘트 밀크공법의 개략적인 시공순서를 나타내면 그림 25-2와 같다.

매입말뚝은 공법 발전에 의하여 타입말뚝과 같거나 그에 가까운 지지력을 확보하게 되었으나 기본적으로는 타입말뚝에 비하여 시공에 의한 품질변동이 큰 공법이라 생각되므로 설계, 시공시에 신중을 기해야 한다.