흙의 다짐 (Compaction)

소개글

흙의 다짐 (Compaction)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 필요성
2. 다짐이론
3. 실내다짐시험 (Compaction test 혹은 Proctor test)
4. 흙의 다짐 특성
5. 다짐 점성토의 구조와 공학적 성질
6. 현장다짐
7. 특수다짐

<< Example Problems >>

본문내용

30
3
25
B
150
2.5
30
3
55
C
100
4.5
45
5
25
D
150
4.5
45
5
55
E
150
4.5
45
3
92
4. 흙의 다짐 특성
(1) 다짐에너지에 따른 특성 (흙 종류가 동일한 경우)
Ec↑ ⇒ ↑ & OMC↓
(2) 흙 종류에 따른 특성 (다짐에너지가 동일한 경우)
OMC
조립토 일수록
↑
↓
입도분포가 양호할수록
↑
↓
소성도가 높을수록
↓
↑
(3) 액성한계에 따른 다짐곡선 유형
A형 : 30 < wl < 70
B형 혹은 C형 : wl ≤ 30 혹은 입도가 불량한 모래 (B형)
D형 : 70 ≤ wl
5. 다짐 점성토의 구조와 공학적 성질
(1) 구조
다짐에너지가 동일한 경우 (곡선 A-B-C 혹은 E-D) : w↓ ⇒ 면모구조화
∵ w↓ ⇒ 2중층 두께 ↓ ⇒ 반발력 ↓ ⇒ 면모구조화
함수비가 동일한 경우 (A vs. E 혹은 C vs. D) : Ec↓ ⇒ 면모구조화
다짐함수비에 따른 다짐토의 포화시 팽창성 및 포화후 최종함수비
건조측 다짐토 ⇒ 팽창성이 큼
포화후 최종함수비 ⇒ 최적함수비에서 최소
(2) 공학적 성질
투수계수 (k)
- 다짐에너지가 동일한 경우 : w↑ ⇒ k↓(건조측) & k↑(습윤측)
- 함수비가 동일한 경우 : Ec↑ ⇒ k↓
압축성
- 작은 압력 습윤측 다짐토의 압축성이 더 큼
∵ 구조변화 불가능 (⇒간극의 압축)
- 큰 압력 건조측 다짐토의 압축성이 더 큼
∵ 구조변화 발생
강도
- 건조측 다짐시료의 강도 > 습윤측 다짐시료의 강도
- 건조측 : 다짐에너지 증가에 따른 강도증가가 뚜렷
습윤측 : 다짐에너지 증가에 따른 강도증가가 거의 없음
6. 현장다짐
(1) 토취장 현장 포설 다짐장비로 다짐 (압축, 충격, 진동, 반죽)
(2) 다짐장비
평활철륜롤러 (Smooth-wheel roller, Smooth-drum roller)
- 접지압 = 31~38 t/m2 : 압축+반죽작용
- 도로의 노상 다짐, 성토 마무리 작업
- 머캐덤 롤러 : 1개의 앞바퀴 + 2개의 뒷바퀴, 도로기층 다짐
- 탠덤 롤러 : 1개의 앞바퀴 + 1개의 뒷바퀴, 도로포장층 다짐
공기타이어롤러 (Pneumatic rubber-tired roller)
- 접지압 = 60~70 t/m2 : 압축+반죽작용
- 큰 다짐에너지가 요구되는 현장에 적합 (예: 활주로, 제방, 흙댐)
양족롤러 (Sheep\'s foot roller)
- roller drum에 돌기 : 압축+충격작용
- 접지압 = 140~700 t/m2
- 점성토 다짐에 적합
진동롤러 (Vibrotary roller)
- 위의 롤러들에 진동기 부착 진동다짐
- 적정 진동수 = 1,500~2,000 Hz
- 사질토 다짐에 적합
휴대용 다짐장비
- 대형장비 접근이 불가능한 좁은지역이나 굴착지역에 적용
- 진동판, 진동 compactor, 진동 rammer, 진동 tamper
(3) 현장다짐 결과에 영향을 미치는 요소
함수비
다짐장비에 의한 다짐효과
- 접지압 ∝ 다짐효과()
- 운전속도 ∝ 1/다짐효과()
- 통행횟수 ∝ 다짐효과()
다짐층의 두께
- 다짐효과 ∝ 1/깊이 균등한 다짐효과를 얻기위한 다짐층두께 산정
- 시험성토층에 대한 시험다짐을 실시하여 결정
(4) 현장다짐의 품질관리
실내다짐 vs. 현장다짐
다짐에너지 결정 요소
다짐방법
실내다짐
다짐봉 무게, 낙하고,
층당 다짐횟수, 다짐층수
충격
현장다짐
다짐장비 중량, 운전속도,
통행횟수, 다짐층 두께
압축, 충격, 진동, 반죽
실내다짐과 현장다짐의 개념적/방법론적 차이가 큼
실내다짐시험방법의 개선 노력 (예: 모형 Harvard 다짐시험)
실내다짐시험 결과를 토대로 현장다짐 시방서 작성
최종품질시방서
- 발주자 최종품질만을 명시
- 시공자 다짐장비의 종류 및 운영을 결정하여 시공
- 상대다짐도 (RC; Relative Compaction) 현장다짐의 품질판정 기준
RC=
=
RC= 80 + 0.2Dr (%)
- 상대다짐도의 적용
방법제시시방서
- 발주자 최종품질, 다짐장비의 종류 및 운영 등 현장다짐에 관한 모든 규정을 명시
- 시공자 시방서에 따라 시공
- 발주자는 시방서 작성을 위해 다양한 현장시험 실시
- 장점 : 다양한 시험시공 결과의 반영 불확실성 최소화
단점 : 비용이 많이 소요
(5) 현장 건조단위중량의 측정
상대다짐도 산정에 필요
-
- V=??
모래치환법
고무막법
핵밀도기법
모래치환법
① sand cone에 임의의 양의 표준모래를 채움 (W0)
② 구덩이를 판 후, sand cone을 구덩이 위에 거꾸로 거치
③ valve를 열고 구덩이를 표준모래로 채운 후 valve 잠금
④ 모래병의 표준모래 중량(W1)과 깔대기의 표준모래 중량(W2) 측정

고무막법
고무막을 물로 채워, 구덩이의 부피 측정
핵밀도기법
단위부피당 흙의 습윤중량과 물의 중량 측정 ⇒ 건조단위중량 산정
7. 특수다짐
깊은 다짐에 이용 (예: 다짐 층이 두꺼운 경우, 기존 지반의 개량 등)
진동, 충격 사질토 층의 다짐에 적합
(1) Vibroflotation
장비
다짐과정
다짐간격
(2) 동다짐 (Dynamic Compaction)
Hammer낙하(충격하중)에 의한 다짐
Hammer중량 80~356 kN, 낙하고 7.5~30.5 m
(3) 폭파다짐 (Blasting)
지반 내에 설치한 폭약을 시간간격을 두고 발파 폭파진동 다짐
<< Example Problems >>
1. Result of Proctor test
(%)
5
8
10
12
15
20
(kN/m3)
18.5
20.9
21.6
21.7
21.2
20.4
(1) draw a compaction curve
(2) draw ZAV curve
(3) find e, n, S(%) at OMC
2.
되메움 흙의 Proctor test 결과
(%)
11
13
15
17
19
21
(kN/m3)
16.4
17.2
17.5
17.3
16.9
15.8
되메움 흙의 비중 = 2.66
되메움 흙의 다짐조건 : RC=95%, 건조측 다짐
다짐 후 되메움 흙의 포화도와 다짐조건을 만족시키는 되메움 흙의 습윤단위중량을 구하시오.

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