토질역학실험 압밀 보고서입니다.

소개글

토질역학실험 압밀 보고서입니다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험일자
2.실험제목
3.실습목적
4.실습원리
5.시험장비
6.시험방법
7.이론
8.계산과정
9.분석 및 고찰
10.참고문헌

본문내용

갈과 고운 모래들, 산에 올라갔을 때 직접 밟아 보았던 흙들 그리고 친구들과 장난하며 놀았던 진흙들. 지금까지 살아오면서 많은 종류의 흙들을 접하면서 살았으면서도 별 생각없이 흙들은 다 똑같다고만 생각하며 지냈다. 어떻게 보면 조금만 관심이 있고, 의문을 가졌다면 다 똑같다고 생각하지는 않았을 것이다. 적어도 아~ 흙들도 포괄에서 흙이라고는 부르지만 종류가 다양하구나 라는 정도는 알 수 있었을 것이다. 토질역학이라는 과목을 배우면서 토질역학 실험을 하게 되면서 흙을 다양하게 분류 할 수 있다는 것을 알았다. 또한 분류된 흙은 각각의 특징이 있고 특성도 다르다는 것을 알 수 있었다. 이번 압밀 시험의 목적은 압밀곡선을 통하여 흙이 가지고 있는 압축지수, 압밀계수, 팽창지수, 선행압밀하중 등을 알아보는 것이었다. 점토의 침하는 하중이 가해지면서 간극수압은 줄고 유효응력은 증가하기 때문에 발생한다. 실험결과도 하중을 가할 때마다 간극비가 줄어들었다. 또한 실험 전후를 비교해보면 함수비가 줄어든 것을 알 수 있는데 이것은 물의 양이 줄어들었다고 볼 수 있다. 이 결과 압밀이 일어나는 동안 물이 빠져나가면서 간극수압에서 유효응력으로 전이가 일어났다는 사실을 알 수 있다. 지금까지의 실험은 그 날 하루 토질실험시간에 실험을 하면 끝이었는데 이번 압밀 실험은 일주일동안 계속해서 실험실을 찾아서 Dial gauge를 체크하여야 했다. 체크하는 것은 간단 하였기 때문에 오랜기간 실험을 하는 것이었지만 어려움은 없었다. 하지만 처음으로 오랜기간하는 실험이어서 그랬는지 데이터 값에 오차가 발생하였다. 조교님께서도 결과 값에 오차가 발생하였다고 말씀하셨다. 하지만 일주일 동안 조원 모두가 고생하여 얻은 결과 값이기 때문에 이 값을 사용하기로 하였다.
이렇게 결과 값에 오차가 발생한 원인은 무엇일까 생각해보았다. 첫 번째로 시료의 오차이다. 시료는 점토질 흙으로서 흙에 우리가 찾지 못하는 공극이 생긴다든지 다른 유기물이 섞인다면 압밀에 의해서 공극이나 유기물은 압축을 일으킬 수가 있으며 이러한 압축은 우리의 데이터 값에 오차를 주는 하나의 요인으로 작용할 수가 있다. 두 번째로는 부주의로 인한 오차이다. 부주의에 의한 오차에는 첫 번째로 하중을 가해줄 때 실수를 한 것이다. 아침마다 하중을 가해주었는데 그 때 실수로 추를 올려놓았다가 잘못 올려놓았다고 생각하여 다시 뺀 것이다. 이것은 압밀을 가해주었다가 다시 제거한거라고 볼 수 있는데 이런 부분에서 오차가 발생하였을 것이다. 차라리 실수하였더라도 다시 빼지않았다면 덜 오차가 발생하였을 것이다. 두 번째로는 아무래도 사람이 측정하다보니 오차가 발생하였을 것이다. 일단 여러 사람이 측정하다 보니 Dial gauge를 읽는데 있어서 차이가 있을 것이다. 아무리 똑같은 값이라 할지라도 사람마다 그 값을 읽는데 약간의 오차가 있을 수 있다. 만약 한사람이 다 체크를 하였더라면 조금이나마 오차를 줄일 수 있었겠지만 오랜시간하는 실험이다보니 그것은 어려운일이었다. 또한 시간을 엄수하지 못하고 제때 측정하지 못한 것이다. 실험 초에는 실험이 잘 이루어졌지만 후반부로 갈수록 조금씩 나태해지면서 시간을 제대로 엄수하지 못하고 정확한 시간에 값을 읽지 못한 것이다. 위의 시간-침하량간의 그래프를 통하여 압밀계수를 알아보았는데 그 그래프에서 점들이 일렬로 이론상의 모습과는 다소 다른 점이 있다는 것은 정확한 시간의 측정과 개인오차에 의한 오차가 원인으로 생각된다. 이렇게 부주의로 인한 오차는 좀 더 신중하고 주의를 기울인다면 줄일 수 있는 오차이다. 따라서 실험을 할 때 이런 오차는 꼭 최대한 줄여야 한다고 생각한다. 이렇게 우리의 실수와 부주의로 인한 오차도 있을 수 있겠지만 표준압밀시험 자체의 문제점도 있을 수 있기 때문에 이 시험의 문제점 및 보완책을 찾아보았다.
표준압밀시험은 아래와 같은 이유로 실제 지반의 거동을 완벽하게 재현할 수 없기 때문에 표준압밀시험 결과값들을 활용하기 위해선 신중한 검토가 필요하다.
(1) 시료 채취, 운반, 성형 및 시험시에 시료의 교란이 발생한다.
(2) 실제 지반은 연속하중을 받지만, 표준압밀 시험시에는 0.05kg/㎠에서 12.8kg/㎠까지 9 단계에 걸쳐 단계하중을 받는다.
(3) 실제 지반은 3차원적으로 배수가 가능하지만, 표준압밀 시험에서는 연직방향의 배수만 가능하다.
(4) 표준압밀 시험시 시료 측면에 마찰이 발생한다.
(5) 표준압밀 시험의 재하판은 강성재하판으로 시료에 일정한 응력을 가할수 없다.
(6) 실제 지반의 압밀은 매우 오랜기간에 하중이 가해지지만, 표준압밀 시험에서는 24시간 동안 하중이 가해진다.
압밀관련 여러가지 공식에 활용되는 계수값을 보다 정확하기 구하기 위해서는 표준압밀시험에서 발생할 수 있는 문제점들에 대해 충분한 인식이 있어야 하며, 또한 아래와 같은 보완대책을 마련하여야 한다.
(1) 시료 채취, 운반, 성형과정에서의 시료교란을 최소화 한다.
(2) 표준압밀시험의 한계성을 극복할 수 있는 시험방법(Rowe Cell 시험등)을 사용한다.
이렇게 위에서 언급한 오차들을 줄이면서 실험을 할 수 있다면 좀 더 정확한 결과 값을 얻을 수 있다고 생각한다. 이렇게 2학기 들어서 처음으로 실험을 해본 압밀 시험을 마쳤다. 1학기 때부터 지금 2학기까지 실험을 들으면서 느낀 것이지만 이론만으로만 배우는 부분에 있어서의 지식습득의 한계에 있어서 실습이라는 것은 좋다고 생각한다. 토질역학 수업에서 이론으로만 배웠던 부분에 대하여 실험을 통해서 공부하면서 이론을 이해하는데 도움을 많이 받고 있다.
실험을 통해서 실험 값을 구하고 직접 결과를 내면서 경험한 것은 나중에 현장에서도 많은 도움이 될 것이라고 생각이 된다.
10. 참고문헌
(1)「Fundamentals of Geotechnical Engineering」2판, Braja M. Das, Thomson, pp 146~154
(2)「토질역학」, 안진수 저, 한솔아카데미, pp. 214~231
(3)「토질역학」, 김학삼, 서상열 공저, 명진, pp. 112~124
(4)「토질역학」, 신방웅 외 5명, 동화기술, pp. 201~207

키워드

압밀,   간극비,   함수비,   선행압밀하중,   테르자기,   압축지수,   압축계수,   간극수압