흙의 전단강도시험 - 삼축압축시험(UU test)

소개글

흙의 전단강도시험 - 삼축압축시험(UU test)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론
1.1 개요
1.2 목적

2. 이론적 배경
2.1 삼축시험의 원리
2.2 강도정수의 결정
2.3 삼축시험의 조건

3. 실험방법
3.1 삼축압축시험장치
3.2 시험준비
3.3 개별시험

4. 결과처리

본문내용

해서를 이룬다.
-공시체의 함수비와 단위중량을 측정한다.
(5) 시험결과정리
-공시체의 초기체적(cm3), 초기단위중량, 초기함수비, 초기간극비, 초기포화도를 계산한다.
-압밀에 의한 체적압축량(cm3)를 계산한다. 포화공시체의 체적압축량은 곧 뷰렛에서 읽은 체적 변화량이다.
-압밀에 의한 높이 변화량를 재하봉의 변위로부터 구한다. 재하용 변위를 측정하지 않은 경우에는 압밀후의 높이는 다음의 식으로 구한다.
-압밀후의 공시체의 단면적를 구한다.
(6) 보고서 작성
CU시험 보고서에는 다음의 내용이 포함되어야 한다.
-공시체 치수, 시료의 함수비, 단위중량, 간극비, 포화도
-측압
-압밀중 축압-시험후 함수비의 관계
-압밀중 압축량-시간관계
-제하방식(응력제어, 변형률제어), 재하속도
-공시체의 파괴형상
-축차응력-변형률 곡선 graph
-변형계수
-Mohr응력원 및 파괴포락선
-시료의 강도정수
3.3.3 CU시험(간극수압 측정)
재하중에 간극수압을 정하면 시료내의 유효응력을 구할 수 있다.
(1) 시험
-압밀시간은 직경 35mm인 공시체에서는 24시간 50mm인 공시체에서는 48시간정도가 된다.
-시료의 압밀이 끝나면 배수구에 간극수압 측정장치를 연결한다. 간극수압 측정장치에 연결부에 기포가 발생되거나 존재하지 않도록 유의한다.
-포화 공시체에서는 축재하 전에 back pressure를 가하면 간극수압이 정확히 측정된다.
-축방향 압축 속도는 공시체 내에서 과잉간극수압이 균등해지도록 충분히 느린 속도로 재하한다. 재하속도는 시료의 종류와 공시체의 크기에 따라 결정된다. 분당 속도로 정의할 때에 실트질 점성토는 시료높이의 0.51.0%, 즉 0.0050.01 점토분이 많은 점성토는 시료높이의 0.20.05%, 0.0020.0005가 적합하다. 한 시료에 대해서는 같은 속도로 재하하여야 한다.
-축하중에 간극수압을 동시에 측정한다.
(2) 결과정리
-축차응력-변형률 관계곡선에 겹쳐서 간극수압-축변형률 관계곡선을 그린다.
-Mohr응력원은 파괴시의 유효최대주응력과 유효최소주응력을 축차응력와 측압 및 간극수압로부터 다음과 같이 계산하여 그린다.
-유효응력으로 그린 Mohr응력원의 파괴포락선의 기울기와 절편[kgf/cm2]를 구한다.
-파괴시의 간극수압계수를 파괴시의 축차응력와 간극수압로부터 다음과 같이 계산한다.
(3) 보고서 작성
CU시험의 보고서에는 다음의 내용이 추가되어야 한다.
-간극수압-축변형률관계
-유효응력으로 그린 Mohr응력원과 파괴포락선
-유효응력 표시 강도정수[kgf/cm2], [o]
-파괴시 간극수압계수
-back pressure적용 여부
3.3.4 CD시험(사질토)
사질토는 투수계수가 크므로 대개 배수상태에서 전단시킨다. 또한 지진하중에 의한 파괴거동은 비배수 상태에서 실시한다. 공시체는 재하중에 체적변화가 생기며 체적변화는 포화시료에서는 뷰렛으로 측정한다. 불포화시료에서는 체적변화측정장치를 써서 측정한다. 배수상태시험에서는 재하중에 공시체내에 과잉간극수압이 발생하지 않도록 충분히 느린 속도로 재하해야 한다. 점성토에서 배수상태를 한결같이 유지하기 위해서는 연속증가하중으로 응력재하하는 편이 유리하다.
(1) 시험
-공시체를 준비하여 압력실의 시료 내에 설치하고 멤브레인을 씌운다.
-체적변화량 측정 뷰렛의 수위를 공시체 중간 높이에 맞춘다.
-기타 시험준비 요령은 CU시험과 같다.
-압력실에 물을 채운다.
(2) 압밀
-압력실에 소정의 측압을 가한다.
-뷰렛이나 체적변화 측정장치에서 공시체의 체적변화량을 측정한다.
-측정된 체적변화량으로부터 압축 또는 압밀 종료를 확인한다.
(3) 축압축재하
-축력 측정장치의 초기치를 정한다.
-축재하장치를 이용하여 재하한다.
-시료의 투수성에 따라 재하속도를 결정한다.
-일정한 축압축량마다 축력과 체적변화량을 측정한다.
-축력이 최대가 되거나 축압축량이 공시체 높이의 15%를 초과할 때까지 압축한다.
(4) 파괴
-압력실의 물을 제거하고 압력실 외벽을 제거한다.
-공시체를 꺼내어 파괴 상태를 기록한다.
-전단파괴면은 수평에 대해 를 이룬다.
-공시체의 함수비와 단위중량을 측정한다.
(5) 결과정리
-공시체의 초기체적(cm3), 초기단위중량, 초기함수비, 초기간극비, 초기포화도를 계산한다.
-압밀후 축재하 직전 상태의 체적, 시료높이를 초기높이와 체적변화량로부터 계산한다.
-축변형률%을 계산한다.
-각각의 축변형률에 대한 체적변화율을 구한다. 체적변화율
-각각의 축변형률에 대한 축차응력과 단면적을 구한다. 이때 시료가 균일한 단면으로 변형된다고 가정한다.
-축차응력-축변형률 관계와 체적변화율-축변형률 관계룰 구한다. 축차응력이 최대인 점을 파괴점으로 한다.
-파괴점에 대한 Mohr응력원을 그리고, 파괴포락선을 그린다. 건조시료나 포화시료에서는 파괴포락선이 원점을 지나는 직선이 된다.
-강도정수[o],[kgf/cm2]를 구한다.
-변형계수[kgf/cm2]를 구한다.(UU시험 참조)
(6) 보고서 작성
CD시험 보고서에는 다음의 내용이 포함되어야 한다.
-공시체 치수, 시료의 함수비, 단위중량, 간극비, 포화도
-측압
-제하방식(응력제어, 변형률제어), 재하속도
-공시체의 파괴형상
-축차응력-변형률 체적변화율-축변형률 곡선
-변형계수
-Mohr응력원 및 파괴포락선
-시료의 강도정수
4. 결과처리
(1) data sheet 정리
(2) 공시체 초기상태
시험전 체적
단위중량 [gf/cm3]
함수비 [%]
간극비
포화도 [%]
(3) 공시체 재하
재하중 :
시료높이 [cm]
시료 단면적
축변형률 [%]
축차응력 :
-CU시험
-CD시험
여기서, : 검력계 교정계수
: 검력계 읽음
: 검력계 초기 읽음
(4) Mohr파괴 응력원 및 강도정수
-최대축차응력를 찾아서와를 구하여 반경, 중심
인 응력원을 그린다.
-파괴포락선을 그리고 점착력(절편)와 내부마찰각(기울기)를 구한다.
-UU시험
-CU시험
-CU시험
-CD시험()
(5) 간극수압계수
(6) Diagram
-각 측점의,를 구하여그림을 그린다.
-최외부접선을 그리면 절편, 기울기인 파괴포락선이 구해지며 이로부터 강도정수인 점착력와 내부마찰각를 구할 수 있다.

키워드

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