[토목] 토질 압밀실험

소개글

[토목] 토질 압밀실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Introduction
Background Theory
Experimental equipment
Experimental Procedure
Experimental Data
Presentation Results
Conclusion

본문내용

,㎝
1.35
1.339
1.326
1.301
1.261
1.18
1.114
1.022
0.914
배수거리(Hdr),㎝
-
0.670
0.663
0.650
0.63
0.59
0.557
0.511
0.457
연직
변형
양(ΔH)
0
0.114
0.235
0.486
0.892
1.704
2.364
3.28
4.36
율(εv)
0
0.84
1.74
3.6
6.61
12.62
17.51
24.30
32.30
간극비
종료시
1.224
1.205
1.185
1.144
1.077
0.943
0.835
0.684
0.506
변화량
-
0.019
0.02
0.041
0.067
0.134
0.108
0.151
0.178
평균치
-
1.215
1.195
1.165
1.111
1.01
0.889
0.760
0.595
응력변화량
-
0.5
0.5
1.0
2.0
4.0
8.0
16.0
32.0
압축성
av
-
0.38
0.40
0.41
0.335
0.335
0.135
0.094
0.056
mv
-
0.172
0.182
0.189
0.159
0.167
0.071
0.054
0.035
D
-
5.83
5.49
5.28
6.30
6.00
13.99
18.65
28.67
루트t법
-
1.8
2.1
2.0
2.8
4.0
2.0
3.2
3.2
Ds,%
-
36
12
16
12
5
8
4
6
D90,%
-
60
43
44
58
62
42
62
58
Rs,%
-
8
21
12
9
7
10
6
11
Cv×10-4
-
19.58
14.08
14.92
7.15
3.07
10.96
3.60
2.88
로그t법
t50,분
-
8
14
11
10
8
10
6
9
tp,분
-
72
108
70
62
52
50
44
108
Ds,%
-
36
12
16
12
5
8
4
6
D100,%
-
88
80
80
84
87
86
88
92
Rs,%
-
12
20
20
16
13
14
12
8
at tp
ep
-
1.209
1.191
1.155
1.090
0.966
0.860
0.703
0.551
Δep
-
0.004
0.006
0.011
0.013
0.023
0.025
0.015
0.045
Cv×10-4
-
1.84
1.03
1.26
1.30
1.43
1.02
1.43
0.76
Ca
-
0.0031
0.0053
0.0084
0.0095
0.0159
0.0171
0.0125
0.0400
평균치
Cv×10-4
-
1.84
1.03
1.26
1.30
1.43
1.02
1.43
0.76
Ri,%
-
36
12
16
12
5
8
4
6
Rs,%
-
10
20.5
16
12.5
10
12
9
9.5
k,㎝/s
-








총평균 : Cv = 1.26×10-4㎠/sec, Ri = 9%, Rp = 79.7%, Rs = 11.3%, Ca = 0.0140, tp = 71분
7. 압밀곡선
응력
0
0.5
1.0
2.0
4.0
8.0
16.0
32.0
64.0
εv(%)
0
1.53
3.16
6.54
12.00
22.93
31.82
44.15
58.68
e
1.224
1.205
1.185
1.144
1.077
0.943
0.834
0.684
0.506

압밀침하는 많은 지반문제에서 자주 발생하는 예측 가능한 요소이다. 즉 구조물이 들어서는 곳에 미리 예측을 통해서 시간이 얼마나 지났을 때 얼마만큼이 침하를 할 것인가를 수치적으로 계산해 낼 수 있다는 말이다. 침하에는 즉시침하와 압밀침하가 있는데 즉시침하는 시공 중에 모두 끝나기 때문에 그다지 문제가 되지 않지만 압밀침하는 설계시 고려되어지지 않으면 지반위에 놓인 구조물에 치명적인 구조적 결함이나 기능성에 문제점을 가지고 온다. 따라서 이런 압밀침하를 충분히 고려하여 설계가 진행되어야 한다.
이번 실험에서는 압밀침하를 계산하기 위해 실내에서 압밀실험을 실시하였다. 시험은 일정한 하중을 가한상태에서 그것의 정확히 두 배가 되는 하중을 24시간마다 적재하여 매일매일의 시간에 따른 침하량과 7일 후의 적재한 하중에 따른, 즉 수직응력에 따른 변형율의 관계 그래프를 얻는데 목표를 두었다. 두 그래프를 가지고 시간계수, 압밀계수 등의 압밀계산에 필요한 값들을 찾아내었고, 이를 이용해 시간에 따른 침하량을 계산할 수 있게 되었고, 총 침하량은 4.36mm이었다.
이런 압밀침하를 계산하는 과정은 앞의 background theory 에서도 자세히 살펴보았듯이, 실험을 통한 여러 값들을 찾아서 계산하는 것이 일반적이다. 실험 결과 데이터 중에서도 두가지 종류의 그래프를 얻게 되는데, 하나는 시간에 따른 침하량이고, 다른 하나는 수직응력에 따른 침하량이다. 시간에 따른 침하량은 흔히 log(t)법이나 법으로 바꾸어 압밀계수, 시간계수를 구하는데 사용되어진다. 즉, 침하하는데 걸리는 시간을 구하는데 필요한 값들을 찾을 수 있게해 준다. 반면에 수직응력에 따른 침하량은 일주일간 매일매일 가한 하중에 따른 그날의 총침하량을 그래프에 표시함으로써 얻게 되는데, 이것은 지반의 최종침하량을 결정하는데 사용되어진다.
따라서 이번 실험에서 얻게 되는 두 가지 종류의 그래프에서 우리는 지반이 언제 얼마정도로 침하할 것이며, 또 이 지반이 최종적으로 침하할 수 있는 깊이는 어느 정도 인지를 알 수 있게 되는 것이다.
이것은 설계를 하는 사람에게는 매우 중요한 것으로 설계시 미리 고려하여 구조물이 지반위에 올려지고 난 뒤에도 안정성이나 기능성면을 충분히 발휘할 수 있게 해야 한다.
이번 압밀실험에서 오차는 주로 실험이 진행중인 상태에서 시료에 진동이 가해짐으로써 침하량과 시간에 영향이 갔을 것으로 추측된다. 압밀실험은 매우 예민한 실험으로 약간의 진동이 가해지더라도 흙 입자의 배열이 달라지면서 침하량 또한 영향을 받을 수 있게 된다.
이런 면을 볼 때 다른 조의 실험과 공동으로 진행되는 과정에서 충격이나 진동을 받았음은 실험에 오차를 충분히 낳게 할 요인이 된다.
압밀실험을 통해 직접 현장의 압밀침하량을 어떻게 결정할 것인지를 알 수 있게 되었다. 우리는 앞으로 각자 이 같은 실험적 경험과 지식을 가지고 설계를 할 때 압밀침하를 반드시 정략적으로 분석하고 그것을 설계에 충분히 반영할 수 있어야 할 것이다.

키워드

토질 압밀실험,   압밀의 원리,   1차원 압밀시험