토질역학실험 - 압밀

소개글

토질역학실험 - 압밀에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1) 실험목적

2) 이론

3) 실험기구

4) 실험방법

5) 결과

6) 고찰

본문내용

와 부피 변화 계수( mv ), 압밀 계수(Cc) 와의 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다.
k = Cv mvγw
4. 고찰
- 압밀실험은 오랜 시간을 걸리고 조원들 모두 열심히 실험을 해야 정확한 값이 나오는 실험이었다. 압밀시험을 하여 얻어진 데이터를 가지고 여러 가지 값을 구해보았다.
log t와 Root t 방법을 통하여 압밀계수, 부피변화계수, 투수계수, 압축계수를 구할 수 있었고 e-log P 곡선을 통해 선행압밀하중과 압축지수를 알아보았다.
(실험이 잘 된 1.6, 3.2g값만 가지고 압축계수 구함)
어려운 실험이라 직접 해 보지는 못하고, 실험 중간마다 하중을 올리고 얼마나 게이지가 올라가나 살펴볼 수 있었다.
토질역학에서 배운 압밀에 관한 각종 계수들과 압밀이론에 대해 다시 공부할 수 있었다.
-시험 결과에 영향을 미치는 요소들
① 시료 교란의 영향
압밀시험은 전혀 교란되지 않은 시료에 대하여 시험을 행했을 때 실제와 가장 잘 일치하는 시험 자료를 얻을 수 있다. 그러나 실제로는 자연 지반으로부터 시료를 채취할 때의 불가피한 교란, 시료를 실험실까지 운반할 때의 부주의 또는 시험실에서 시료를 부주의하게 취급한 데 따른 교란 등으로 인해 다소 교란된 시료를 가지고 시험을 하게 된다. 교란된 시료에 대한 압밀곡선은 불교란 시료에 대한 곡선에 비하여 경사가 완만하므로 압축지수의 값이 실제보다 더 작게 얻어진다.
② 압밀경계조건 (배수조건, 투수계수의 크기, 비등방성 등)
압밀경계조건은 대개 분명하지 않을 수 있다. 따라서 사전에 실대형시험을 실시하거나 시공중에 계측을 실시하여 이를 확인해야 한다. 이때에 시간-침하의 측정이외에도 간극수압을 직접 측정해야 한다. 간극수압측정은 측정시스템을 확인하고 선택한다.
③ 마찰
공시체에 가해진 하중의 일부는 압밀링과 공시체 사이의 마찰에 의해 링 벽체에 전달된다.
(마찰을 줄이기 위해 압밀링 주위에 윤활류를 바른다.)
가장 좋은 시험결과를 얻기 위해서는 마찰로 감소되는 양만큼 하중을 더 가해 주어야 할 것이다. 그러나 실제로는 이 마찰력을 결정하기 어렵기 때문에 그렇게 하는 것이 쉬운 일이 아니다.
④ 공시체의 치수
시험한 공시체의 크기와 두께는 투수성, 압밀시간, 마찰 등에 많은 영향을 끼친다.
공시체의 두께가 얇을수록 간극수가 빠져나가는 시간이 짧아지므로 압밀 시간도 짧아진다.
압밀시간은 배수길이의 제곱에 비례한다.
주어진 공시체의 지름에 대하여 두게가 얇으면 얇을 수록 마찰은 훨씬 줄어든다. 이것은 압밀링의 내면과 접촉하는 흙의 면이 줄어들기 때문이다.
공시체를 줄톱으로 깍는 동안에 흙의 교란되는 일이다.
설계활용방안
- 압밀침하량 계산, 침하속도 계산
- 도로, 성토, 어스댐 등 흙 구조물의 다짐관리, 다짐
특수한 경우의 압밀
① 교란시료의 압밀
흙지반의 압축 특성은 흙의 구조골격에 의하여 영향을 받는다. 따라서 비교란 시료에 대한 압밀시험결과만이 이론치와 흡사하다. 그러나 현장시료는 채취 및 운반과정에서 또한 실내시료를 준비하는 과정에서 불가피하게 교란되어서 실내실험결과가 이론치와 차이가 날 수도 있다. 따라서 이를 고려하여 교란에 의한 영향을 보정해야 한다.
교란시료에 대한 압밀곡선은 비교란 시료에 대한 압밀곡선보다 그 경사가 완만하여 압축지수 Cc가 실제보다 적게 구해지고 결과적으로 실제보다 적은 침하가 계산된다. 따라서 Schmertmann은 이를 수정하는 방법을 제안하였다.
② 다차원 압밀이론
Terzaghi 의 압밀이론은 일차원 압밀이론이다. 즉 외력에 의해서 발생된 과잉간극수압은 간극수가 연직 상하방향 즉, 수평지층의 경계면에 대해 수직인 방향으로만 흘러서 소산된다. 이러한 일차원 압밀조건은 실제 현장에서 수평압밀층이 넓은 지역에 분포되어 있고, 분포면적에 비하여 압밀층의 두께는 매우 작으며, 무한히 넓게 등분포된 상재하중이 작용하고 있는 경우에 해당된다.
그러나, 이러한 조건이 만족되지 않는 경우에는 배수가 연직방향으로만 발생되지 않고, 수평방향으로도 발생된다. 따라서 압밀은 이차원 내지 삼차원으로 일어나고 압밀시간은 많이 단축된다. 또한 이러한 경향은 지반이 비등방성이어서 수평방향의 투수계수가 연직방향의 투수계수보다 크기 때문에 더욱 뚜렷하다.
(수평방향과 연직방향 투수계수를 정확히 측정하기가 어려우며, 이를 위하여 대형시험이나 현장측정을 실시한다.)
6. 참고문헌
「토질역학 이론과 응용」, 김상규 저
「토질역학」, 이상덕 저, 새론
「토질시험법」, 지반공학연구회, 원상출판사

키워드

압밀,   토질실험,   압축,   테르자기,   침하,   압밀계수,   선행압밀하중,   투수계수