1. 서 론
2. 시공된 말뚝에 대한 말뚝재하시험 자료 분석을 통한 SRF 분석
2.1 분석 대상 사례 및 분석 개요
2.2 매입 PHC말뚝
2.3 매입 강관말뚝
2.4 직항타 강관말뚝
2.5 대구경 현장타설말뚝
2.6 분석 내용의 정리
3. 매입 PHC말뚝의 SRF 분석
3.1 설계 사례 분석을 통한 SRF 분석
3.2 수치해석 자료를 통한 SRF 분석
3.3 재하시험 자료를 통한 SRF 분석
3.4 분석 내용의 정리
4. 결론 및 제언
1. 서 론
본 논문은 아래에 정리한 바와 같이 사질토층을 지나 풍화암에 소켓된 매입 PHC말뚝에서 지반의 허용압축지지력 산정도표 및 산정공식을 제안하는 연구에 대한 일련의 연속논문 중 제1편에 해당한다.
말뚝기초는 연직압축하중을 지지하는 방식에 따라 구분할 수 있다. 주면마찰력 성분 또는 선단지지력 성분 중 어느 한쪽이 지배적으로 발현될 경우에는 마찰지지말뚝 또는 선단지지말뚝으로 구분할 수 있으며(Kim et al., 2013), 이들 성분이 각각 상당한 정도로 발현되어 연직압축하중을 지지하는 경우에는 혼합(마찰+선단)지지말뚝으로 구분할 수 있다. 대부분의 말뚝기초에서 연직압축하중의 대부분은 주면마찰력에 의해 지지되며 사용하중 범위에서는 이러한 경향은 더욱 우세하게 나타난다(Tomlinson, 1994). 즉 특별한 경우를 제외하면 주면마찰력이 연직압축하중의 대부분을 부담하게 된다. 말뚝의 재하시험으로는 정재하시험, 양방향재하시험, 정･동재하시험, 동재하시험(대표적 시험방법 예, PDA) 등이 적용되어 왔으나 이 중 정･동재하시험은 국내에서 현 시점에서는 사용되지 않고 있다. 이들 재하시험에서 측정 또는 분석에 의하여 말뚝머리하중-침하량 곡선을 구할 수 있다. 국내에서 말뚝재하시험은 설계하중 확인목적으로 매우 많이 시행되어 왔으나 본격적인 말뚝재하시험은 서해대교 건설공사에서 실시되었다. 1995년경 서해대교 건설공사에서 대구경 현장타설말뚝에 대하여 정재하시험, 정･동재하시험, 동재하시험으로 연직압축정재하시험을 실시하였으나 연직축하중전이 측정은 실시되지 않았다.
압축정재하시험 및 양방향재하시험에서 주면마찰력의 연직압축하중의 분담 정도는 말뚝에 축하중 계측용 센서를 설치하여 연직축하중을 측정하여 알아낼 수 있다. 국내에서 연직축하중전이 측정은 1997년경 남항대교 실시설계 시 직경 500mm 직항타강관말뚝에 대하여 처음으로 실시되었다(Choi, 1997). 현장타설말뚝에 대한 연직축하중전이 측정은 1999∼2000년경 광안대교 건설공사 중 기초의 안전성 확인을 목적으로 직경 1,000mm의 축소 현장타설말뚝에서 처음으로 실시되었다(Choi, 2000). 양방향재하시험 시 연직하중전이 측정은 2001년경 수영3호교 건설공사 시 직경 1,000mm의 현장타설말뚝에서 처음으로 실시되었다(Choi, 2001). 매입 PHC말뚝에 대한 연직축하중전이 측정은 2017년경 직경 500mm 및 600mm에 대하여 처음으로 실시되었으며(Choi et al., 2017) 매입 강관말뚝에 대한 연직축하중전이측정은 2016∼2017년 직경 500mm에 대하여 처음으로 실시되었다(KGS, 2016; KGS, 2017a; KGS, 2017b; G-Tech, 2017).
연직축하중전이 측정을 실시하지 않더라도 양방향재하시험에서는 주면마찰력과 선단지지력을 분리할 수 있는데 이 때 최대재하하중 시 기준변위에서 주면마찰력을 분리할 수 있다. 기준변위는 최대재하하중 시 상향변위 또는 하향변위 중 작게 발생된 변위로 정의한다. 국내에서는 양방향재하시험으로 국외 기술인 O-cell시험이 먼저 도입되어 실시되었으며 국내 기술로는 2002년경 수영3호교 건설공사에서 처음으로 실시되었다(Choi, 2001). 그리고 매입 PHC말뚝에 대한 양방향재하시험은 2017년에 처음으로 실시되었다(SGS, 2017).
연직축하중전이 측정 자료는 흔하지 않으나 이들 자료를 분석하면 말뚝기초의 연직압축하중 지지 개념을 구명할 수 있다. 이 연구에서는 국내에서 실시된 연직축하중전이 측정 자료와 양방향재하시험 자료들을 분석하였으며 이에 기초하여 전체지지력에 대한 주면마찰력의 분담율(SRF: Sharing ratio of skin friction to total capacity)을 연구하였다. 또한 매입 PHC말뚝 및 매입 강관말뚝에 대한 재항타 동재하시험 자료 그리고 매입 PHC말뚝 설계 자료를 분석하여 SRF를 중심으로 고찰하였다.
2. 시공된 말뚝에 대한 말뚝재하시험 자료 분석을 통한 SRF 분석
2.1 분석 대상 사례 및 분석 개요
Table 1에는 이 연구의 분석에 사용한 대상 말뚝들의 개요를 나타내었다. 여기에는 말뚝 종류, 재하시험방법, 대상 사례 수량, 말뚝 직경, 근입길이, 선단부 소켓 지반의 종류, 선단부 소켓길이 등을 나타내었다. 또한 시험말뚝은 시험 사용말뚝(Pretest working pile)과 순수 시험용 말뚝(Pilot test pile)으로 구분하여 나타내었다. Table 1에 요약된 대상 말뚝들의 분석 개요를 부록(Table A.1 및 참고문헌)으로 정리하였으며 부록 및 참고문헌 전문은 편집위원회의 의견에 따라 학회에 보관되어 있다.
Table 1. Pile Information for SRF Analysis
B (Bored method), P (PHC pile), ST (Static pile load test method), BD (Bi-directional pile load method), RE (restrike PDA), S (Steel pile), D (Driven method), DS (Drilled shaft), G1 (Group 1), G2 (Group 2)
압축정재하시험에서는 하중전이 측정을 실시한 사례를 분석에 활용하였으며 대상 말뚝 개수는 직항타 강관말뚝 20개, 현장타설말뚝 75개(정재하시험 5개, 양방향재하시험 70개), 매입 PHC말뚝 4개 그리고 매입 강관말뚝 20개이었다. 이 중 전자 2종류는 시험사용말뚝이었고 후자 2종류는 순수 시험용 말뚝이었다. 최대재하하중 단계에서 주면마찰력과 선단지지력을 구분하였다.
양방향 재하시험에서는 하중전이 측정을 하지 않더라도 최대재하하중 단계의 기준변위에서 주면마찰력 성분과 선단지지력 성분을 구할 수 있으므로 이 자료도 분석에 활용하였다. 국내에서 실시된 양방향 재하시험 사례 중에서 현 단계에서 확보된 자료들을 대상 사례로 활용하였으며 현장타설말뚝 24개 그리고 매입 PHC말뚝 19개가 포함되었다. 이들 말뚝은 순수 시험용 말뚝이었다.
동재하시험에서도 축하중 측정용 센서를 설치하지 않더라도 최대재하하중 단계에서 주면마찰력 성분과 선단지지력 성분을 분석할 수 있으므로 재항타 동재하시험 자료를 활용하였다. 국내에서 실시된 재항타 동재하 사례 중에서 현 단계에서 확보된 자료들을 대상 사례로 활용하였으며 매입 PHC말뚝 226개, 매입강관말뚝 11개가 포함되었다. 매입 PHC말뚝 중 47개는 순수 시험용 말뚝이었고 179개는 시험사용말뚝이었으며 매입강관말뚝 11개는 시험사용말뚝이었다.
매입말뚝의 경우 주면저항력은 지반의 종류에 따라 발현 정도의 차이가 크다. 따라서 매입말뚝의 주면저항력의 분석은 지반 종류에 의한 영향이 반드시 고려되어야 한다. 그러나 본 연구에서 수집된 재하시험 자료들에서는 다음과 같은 한계가 있었다. 지반조사 보고서를 구할 수 없는 사례가 많았는데 특히 Table A.1의 B-P-RE-*(G2)의 경우 동재하시험 보고서만 수집되었다. 점성토의 경우에도 cu값은 나타나 있지 않은 경우가 대부분이며 N치만 나타나 있었다. 설계 자료의 분석에 의하면 말뚝 선단이 소켓된 풍화암 지반의 두께는 대체로 1.0m 내･외이었다. 수집된 자료들에서 상기와 같은 한계가 있었으므로 본 연구에서는 지반의 종류에 따른 개별 지층에서 발현된 주면마찰력의 크기를 분석하지는 못하였으며 지중 근입지층(사질토 또는 점성토, 풍화암 소켓지층) 전체에 걸쳐서 발현된 주면마찰력의 전체 크기를 분석하였다. 즉 전체 주면마찰력 및 선단지지력을 분리하여 분석하였다.
Table 1에 분석한 내용에 기초하여 모든 대상 사례 말뚝들의 SRF를 Fig. 1에 나타내었으며 다음과 같이 분석할 수 있었다. 매입 PHC말뚝[압축정재하시험, 양방향재하시험, 재항타 동재하시험(G1)], 매입 강관말뚝(압축정재하시험), 직항타강관말뚝(압축정재하시험), 대구경현장타설말뚝(압축정재하시험, 양방향재하시험)의 순수시험용 말뚝 사례들에서는 SRF가 36∼95%의 범위에 분포하였다. 그러나 사용말뚝인 매입 PHC말뚝의 재항타 동재하시험 사례(G2)에서는 SRF가 4∼83%의 범위에 걸쳐 분산되어 분포하였으나 순수 시험용 말뚝에 비하여 낮은 수준이었다. 여기서 G1은 매입 PHC의 순수 시험용 말뚝 1개 및 주변 반력말뚝 8개 등 9개가 1조로 시공되었으며 이러한 순수 시험용 말뚝이 4조로 시험시공 되었다. 이 경우 주면고정액을 확실하게 충전하기 위하여 시간차를 두면서 2∼3회 반복 주입을 실시하였고 시공 후 말뚝체를 확인한 결과 매우 양호하게 시공된 것으로 판단되었다. 이들 말뚝들은 연구자들이 주면고정액의 충전 시공 관리를 담당하였다. G2는 시험사용말뚝이었으며 1회 주면고정액을 충전하였고 말뚝 시공자가 주면고정액의 시공 관리를 담당하였다. 시공 후 일정기간이 지난 후 동재하시험을 실시하였다. 매입 PHC말뚝의 재항타 동재하시험(G2그룹)에서는 SRF가 넓은 범위에 분포하였다.
아래에서는 재하시험 종류에 따른 매입 PHC말뚝, 매입 강관말뚝, 직항타 강관말뚝, 대구경 현장타설말뚝에 대한 SRF를 분석하였다. SRF는 말뚝의 제원(직경, 상대근입길이)뿐만 아니라 지반특성치, 말뚝시공법, 재하시험 종류 등에 따라 달라질 것으로 예상하였다. 재하시험의 종류, 시공법의 종류에 따른 분석 시 말뚝 제원으로 분석할 수 있는 직경 및 상대근입길이에 따른 영향을 살펴보았다. 따라서 말뚝의 종류, 시공법, 재하시험의 종류 등을 구분하지 않고 모든 대상 말뚝에 대하여 말뚝의 직경별, 상대근입길이별로 SRF를 나타내었다.
2.2 매입 PHC말뚝
Fig. 2에는 매입 PHC말뚝의 SRF를 나타내었으며 다음과 같이 분석할 수 있었다. 순수 시험용 말뚝에 대한 압축정재하시험에서는 66∼97%의 범위에 분포하였으며 사용 시험말뚝인 양방향 재하시험에서는 42∼95%의 범위에 분포하였다. 재항타 동재하시험의 경우 순수 시험용 말뚝에 대한 G1그룹에서는 하한계 측으로 분산이 크게 나타난 1개 자료는 제외하면 69∼99%의 범위에 분포하였으며 사용 시험말뚝인 G2그룹에서는 4∼83% 범위에서 크게 분산되어 분포하였다.
압축정재하시험에서는 말뚝 두부가 파괴될 만큼의 높은 재하하중을 작용시켰으므로 주면마찰력이 극한 하중 단계 수준에 도달하였다. 양방향 재하시험에서는 설정된 재하용량에서 최대하중 작용 시 기준변위에서 측정되었으므로 주면마찰력이 충분하게 발휘되지 못하였다. G1그룹의 매입 PHC말뚝은 주면고정액이 제대로 충전되어 주면고정액의 시공 품질이 양호하였다. 그러나 시험사용말뚝인 G2그룹의 매입 PHC말뚝은 말뚝 시공자에 의해 주면고정액의 충전 시공관리가 전적으로 이루어졌으므로 주면고정액의 충전 상태 및 시공 품질관리 상황 등은 제대로 파악할 수가 없었다.
2.3 매입 강관말뚝
Fig. 3에는 순수 시험용 말뚝인 매입 강관말뚝의 SRF가 나타나 있으며 다음과 같이 분석할 수 있었다. 순수 시험용 말뚝 20개에 대한 압축정재하시험에서는 35∼83%의 범위에 분포하였으며 반력말뚝 11개에 대한 재항타 동재하시험에서는 42∼72%의 범위에 분포하였다. 각각에서 하한계 측으로 분산이 크게 나타난 1개 자료는 제외하였다. 이들에 대한 SRF는 유사한 수준으로 나타났다.
주면고정액의 시공 품질관리는 해당 연구자가 담당하였다. 말뚝 시공 직후 주면고정액을 1차로 1차례 충분하게 충전하였다. 2∼3일 후 압축정재하시험을 위한 반력앵커 시공 단계에서 시험말뚝 주면부의 충전 상태를 육안으로 관찰한 결과 주면고정액의 지중 유출이 의심되어 2차로 충전을 1차례 추가로 실시하였다. 순수 시험용 말뚝도 주면고정액의 충전이 충분하지 않으면 주면고정액의 시공 품질이 저하될 수밖에 없음을 알 수 있다. 따라서 매입 말뚝 시공에서는 주면고정액의 시공 품질관리가 가장 중요한 요소 중의 하나이며 이와 관련한 연구 및 시공 기술 개발의 필요성이 제기된다. 향후 이와 관련한 연구가 이루어져 제도적인 개선 방안이 제시되어야 할 것으로 생각된다.
2.4 직항타 강관말뚝
Fig. 4에는 시험사용말뚝인 직항타 강관말뚝의 SRF가 나타나 있으며 다음과 같이 분석할 수 있었다. 시험사용말뚝에 대한 압축정재하시험에서는 하한계 측으로 분산이 크게 나타난 2개 자료는 제외하면 50∼98%의 범위에 분포하였다. 압축정재하시험에서는 지반의 파괴가 유발될 정도의 높은 재하하중을 작용시켰으므로 주면마찰력이 극한 하중 단계 수준에 도달하였다.
2.5 대구경 현장타설말뚝
Fig. 5에는 시험사용말뚝인 대구경 현장타설말뚝의 SRF가 나타나 있으며 다음과 같이 분석할 수 있었다. 압축정재하시험에서는 87∼97%의 범위에 있었으며 양방향 재하시험에서는 하한계 측으로 분산이 크게 나타난 2개 자료는 제외하면 36∼95%의 범위에 분포하였다. 압축정재하시험에서는 최대 재하하중에서 주면마찰력의 일부만 발현되었다. 양방향 재하시험에서는 설정된 재하용량에서 최대하중 직용 시 기준변위에서 측정되었으므로 마찰력이 충분하게 발휘되지 못하였다.
2.6 분석 내용의 정리
Fig. 6 및 Fig. 7에는 재하시험의 종류에 따른 SRF를 나타내었으며 다음과 같이 분석할 수 있었다. 순수 시험용 말뚝의 SRF는 약 35∼99%의 범위에 분포하였으며 재하시험의 종류에 따라 다음과 같이 나타났다. 압축정재하시험에서는 35∼98%의 범위에 분포하였으며 양방향 재하시험에서는 36∼95%의 범위에 분포하였다. 재항타 동재하시험에서는 G1그룹의 경우 52∼99%의 범위에 분포하였다. 그러나 시험사용말뚝인 G2그룹의 경우 4∼83%의 범위로 크게 분산되어 분포하였다.
3. 매입 PHC말뚝의 SRF 분석
3.1 설계 사례 분석을 통한 SRF 분석
(1) 설계 자료 개요
Table 2에는 분석에 사용한 매입 PHC말뚝에 대한 설계 자료들의 개요를 나타내었다. 시공법의 종류, 말뚝 선단부가 소켓된 지반의 종류, 직경, 근입길이, 소켓 길이, 설계하중, PHC말뚝의 장기허용압축하중, 용접이음과 장경비에 의한 감소율을 고려한 PHC말뚝의 허용지지력, 지반의 허용지지력, 허용주면마찰력, 허용선단지지력, PHC말뚝의 허용지지력 등을 나타내었다. 또한 풍화토에 소켓된 직항타 PHC말뚝의 자료도 수집되었으므로 그 내용도 Table 2에 함께 나타내었다. 설계 시 PHC말뚝 본체의 직경만으로 계산한 외주면적으로 주면저항력을 계산하며 주면고정액의 두께는 전혀 고려하지 않는다. 일반적으로 설계서에는 굴착공경의 크기도 나타내지 않는다. 시공 시방서에는 굴착케이싱의 외부직경은 PHC말뚝의 외경보다 통상적으로 10mm 이상으로 정하도록 기술되어 있지만 현장 시공 시 그보다 작은 직경의 케이싱도 흔하게 사용한다. 또한 풍화암과 풍화토를 구분하는 기준은 여러 기관, 문헌 등에서 정하고 있다. 그러나 이 논문에서는 설계서에 나타나 있는 지층구분을 그대로 인용하였다.
Table 2. Design Cases for Prebored PHC Piles and Driving PHC Piles
Table 2에서 설계 자료의 사례 말뚝들에 대한 SRF를 분석하였다. 시공법, PHC말뚝의 선단부가 소켓된 지반의 종류에 따라 모든 대상 사례 말뚝에 대하여 말뚝의 직경별, 상대근입길이별로 SRF를 분석하여 각각 Fig. 8 및 Fig. 9에 나타내었다.
(2) SRF 분석
매입 PHC말뚝에 대한 설계 자료에서 구한 SRF를 Fig. 8 및 Fig. 9에 나타내었다. SRF는 풍화암에 소켓된 경우 20∼53%의 범위에 분포하였으며 연･경암에 소켓된 경우 약 21%이었다. 또한 풍화토에 소켓된 직항타 PHC말뚝의 경우 SRF는 약 8%이었다.
Fig. 10에는 풍화암에 소켓된 매입 PHC말뚝 10개(B-WR-1∼10)에 대한 설계에서 사용한 극한지지력 산정공식으로 계산한 극한주면마찰력과 극한선단지지력을 나타내었다. 각 그림에서 기호의 속이 채워진 것은 선단지지력이고 기호의 속이 비워진 것은 주면마찰력이다. 동일 직경의 경우 극한선단지지력은 상대근입길이 및 지반의 N치에 상관없이 일정한 값으로 계산할 수 있다. 그러나 동일 직경의 경우 극한 주면마찰력은 직경에 따라 큰 차이를 보이며 상대근입길이 및 지반의 N치에 따라 달라졌다. 또한 극한 선단지지력은 극한주면마찰력에 비해 비교적 큰 값으로 계산할 수 있으며 따라서 SRF는 매우 낮은 수준으로 나타났다. 이것은 설계에서 사용하고 있는 극한지지력 산정공식에서는 주면마찰력이 2Ns 또는 cu로 계산되고 선단지지력이 200Nb(또는 250Nb)로 계산되고 있으므로 나타날 수밖에 없는 현황이다. 여기서 Ns는 말뚝 주면부 지반의 보정 N치, cu는 말뚝주면부 지반의 비배수 점착력, Nb는 말뚝 선단소켓지반의 N치이다. 따라서 이러한 모순을 내포하고 있는 현 단계의 지지력 산정공식으로 계산하여 나온 하한값으로 설계한다는 것은 지양해야 할 것이며 새로운 지지력 산정공식을 시급하게 개발하여야 하는 이유가 될 수도 있다.
3.2 수치해석 자료를 통한 SRF 분석
사질토를 지나 풍화암에 4D소켓된 매입 PHC말뚝의 수치해석 자료(Choi et al., 2019)로부터 구한 SRF를 Fig. 11에 나타내었다. Fig. 11은 Ns=30, L/D=30에 대한 사례이다. 여기서 수치해석과 관련한 상세한 내용은 연속논문 제5편으로 게재할 예정이다. Fig. 11(a)에는 PHC말뚝의 직경별 사질토의 N치에 따른 SRF를 나타내었다. 파괴하중 단계에서 SRF는 사질토 지반의 N치에 상관없이 60∼90%로 나타났다. Fig. 11(b)에는 PHC말뚝의 직경별 상대근입길이에 따른 SRF를 나타내었다. 파괴하중 단계에서 SRF는 상대근입길이에 상관없이 56∼91%이었다.
3.3 재하시험 자료를 통한 SRF 분석
실제 시공된 매입 PHC말뚝에 대한 재하시험 자료로부터 구한 SRF를 분석하였다. Fig. 2에서 직경에 따른 SRF를 정리하여 Fig. 12에 나타내었으며 상대근입길이에 따른 SRF를 정리하여 Fig. 13에 나타내었다.
Fig. 12(a) 및 Fig. 13(a)에서는 실제 현장에서 순수 시험용 말뚝으로 시공된 매입 PHC말뚝의 재하시험 자료로부터 매입 PHC말뚝의 SRF는 42∼99%의 범위에 분포하였다. Fig. 12(b) 및 Fig. 13(b)에서는 시험사용말뚝으로 실제 시공된 매입 PHC말뚝의 재항타 동재하시험(G2그룹) 자료로부터 매입 PHC말뚝의 SRF는 4∼83%의 범위에 분산되어 나타났다. G2그룹의 재항타 동재하시험은 시공 현장에서 시공 또는 감리 관계자가 지정한 매입 PHC말뚝에서 실시되었다.
순수 시험용 말뚝에서 실측된 시험 자료에서는 변동성이 크지 않다. 이들 자료는 이 논문의 연구진 또는 자료 제공자들이 직접 취득한 자료이며 해당 연구진들이 순수 시험용 말뚝에 대한 주면고정액의 충전 상태는 제대로 파악하였으므로 자료의 신뢰성을 의심하기는 어렵다. 그러나 시험사용말뚝에서 실측된 시험 자료에서는 변동성이 크게 나타났다. 이들 자료는 매입 PHC말뚝의 시공 현장에서 말뚝 시공자들에 의해 시공된 말뚝에서 실시된 동재하시험 자료이며 동재하시험을 수행한 회사에서 제공한 자료이다. 따라서 주면고정액의 시공 품질 관리 상황 또는 동재하시험 품질 등에 관하여 구체적인 정보를 확인할 수 있는 방법이 없었다. 따라서 연구진 자체의 검증을 할 수 없는 한계가 있었으나 제공된 자료를 그대로 분석할 수밖에 없었다. 따라서 시험사용말뚝에 대한 주면고정액의 충전 상태를 정량적으로 제대로 파악할 수 없었다.
3.4 분석 내용의 정리
Fig. 14에서 다음을 분석할 수 있었다. (a)에는 순수 시험용 말뚝으로 현장에서 실제 시공된 매입 PHC말뚝에 대한 압축정재하시험, 양방향재하시험, 재항타동재하시험(G1) 자료를 도시하였으며 SRF는 42∼99%이었다. (b)에는 수치해석 자료를 나타내었고 SRF는 56∼91%이었다. (c)에는 설계 자료를 나타내었으며 SRF는 20∼53% 정도로 나타났다. (d)에는 시험사용말뚝으로 실제 시공된 매입 PHC말뚝의 재항타 동재하시험(G2) 자료를 나타내었으며 SRF는 4∼83% 정도였다.
따라서 매입 PHC말뚝의 설계에서 사용하고 있는 지지력 산정공식은 실제 시공된 매입 PHC말뚝의 지지력 거동을 제대로 평가할 수 없는 것으로 나타났다. 또한 시험사용말뚝인 매입 PHC말뚝의 재항타동재하시험에 의한 SRF도 매우 낮은 수준을 나타내었다.
4. 결론 및 제언
실제 시공된 말뚝기초 및 매입 PHC말뚝의 현행 설계 자료로부터 SRF를 분석하였다. 이 연구에서 얻은 결론은 다음과 같다.
(1) 순수 시험용 말뚝으로 실제 시공된 매입 PHC말뚝의 SRF는 42∼99%이었으며 재하시험의 종류에 따른 차이는 크지 않았다. 다만 재하시험의 종류에 따라 다음과 같이 분석할 수 있었다. SRF는 압축정재하시험에서는 66∼97%이었으며 양방향 재하시험에서는 69∼99%이었고 재항타 동재하시험에서는 G1그룹의 경우 42∼95%이었다.
(2) 시험사용말뚝으로 실제 시공된 매입 PHC말뚝의 재항타 동재하시험(G2) 자료로부터 매입 PHC말뚝의 SRF는 4∼83%의 범위에 크게 분산되어 분포하였다. 여기서 G2그룹의 재항타 동재하시험은 시공 현장에서 시공 또는 감리관계자가 지정한 매입 PHC말뚝에서 실시되었다. 이들 자료는 매입 PHC말뚝의 시공 현장에서 말뚝 시공자들에 의해 시공된 말뚝에서 실시된 동재하시험 자료이며 동재하시험을 수행한 회사에서 제공한 자료이다. 따라서 주면고정액의 시공 품질 관리 상황 또는 동재하시험 품질 등에 관하여 구체적인 정보를 확인할 수 있는 방법이 없었다. 따라서 연구진 자체의 검증을 할 수 없는 한계가 있었으나 제공된 자료를 그대로 분석할 수밖에 없었다. 따라서 시험사용말뚝에 대한 주면고정액의 충전 상태를 정량적으로 제대로 파악할 수 없었다.
(3) 매입 PHC말뚝에 대한 설계 자료에서 구한 는 풍화암에 소켓된 경우 20∼53%의 범위에 있었고 연･경암에 소켓된 경우 약 21%이었다. 또한 풍화토에 소켓된 직항타 PHC말뚝의 경우 SRF는 약 8% 이었다.
(4) 설계에서 사용하고 있는 극한지지력 산정공식으로 계산한 SRF가 실제 말뚝의 SRF보다 2.2배 정도로 낮은 수준으로 평가되었다. 이는 설계에서 사용하고 있는 극한주면마찰력 산정공식이 매우 낮은 수준으로 계산되기 때문이다. 따라서 실제 매입 PHC말뚝의 SRF를 만족시킬 수 있는 주면마찰력 산정공식뿐만 아니라 선단지지력 산정공식을 새롭게 제안해야 할 것으로 판단된다.
