변수위 투수시험

목차

1. 개 요 .................................2
(1) 시험목적
(2) 이론과 배경

2. 시험방법 및 시료 ..............................4
(1) 시험기구
(2) 시험방법

3. 실제 시험순서 ..............................6

4. 결 과 ................................7

5. 토 론 ..................................9

6. 결 론 .............................16

본문내용

간극을 부분적으로 폐쇄하므로 이 경우 구한 투수계수는 포화시보다 작게 된다. 용존공기를 포함하는 물을 간극이 작은 흙으로 통과시키면 분리된 기포가 흙의 간극을 차지하여 투수성이 시간에 따라 작아진다. 그러므로 공시체의 포화상태 유지를 위하여 공기를 포함하지 않는 물로 미리 포화 시키고, 통수 시에는 공기가 용해되지 않은 물을 사용한다.
(7). 시험 실시상의 주의사항
① 부적절한 필터 사용
필터재가 적절하지 않으면 시험결과로 얻은 투수계수가 작아지므로 적절한 입도의 것을 사용한다.
② 흙의 불균질한 다짐
시료의 혼합이 불균질하고, 투수공시체에 투입시 입경이 분리되고, 다짐시에 층이 나누어지지 않도록 주의한다.
③ 과잉 동수구배
층류 상태일 때 Darcy법칙은 적용할 수 있으므로 조립토의 경우 난류가 되지 않도록 층류범위를 확인하는 시험을 행할 필요가 있다.
④ 불완전 포화
시험전 공시체의 포화는 중요하므로 시간의 선택, 포화도가 충분히 놓은 것을 확인할 필요가 있다.
⑤ 시험용수의 용존공기
이 공기로 인하여 생긴 공시체 내의 기포는 제거하기 어려우므로 세립분을 함유한 흙에는 탈수기를 사용한다.
⑥ 공시체 주면을 따르는 누수
불교란 시료를 사용하는 경우 누수가 문제된다. 적절한 지수재를 사용해서 투수시험 원통과 시료 사이를 완전히 밀봉시켜야 한다. 특히, 삼축압축시험기를 이용해서 투수 시험하는 경우는 시료를 고무막으로 씌워 시험을 행한다.
⑦ 투수계수의 측정시기
측정값이 거의 일정하게 유지되었을 때 행한다. 그렇지 않은 경우 그 원인으로 용존공기의 분리에 의한 포화도의 저하, 세립분 이동, 누수, 수온 변화, 부적절한 필터 사용 등이 있다.
3. 시험 순서
① 시료를 적당한 함수비가 되도록 준비하고 시료의 함수비와 무게 등을 측정하고 투수원통의 내경(D)와 무게, 높이를 측정한다.
② 투수원통이 완전히 밀폐되도록 투수원통의 밑부분에 황동제망을 깐다.
③ 시료를 투수원통 안에 다짐을 해가면서 넣는다.
④ 충분히 다짐을 한고 채원 투수원통 윗부분에 부직포와 황동제망을 덮는다.
⑤ 시료가 들어가 있는 투수원통의 무게를 잰다.
⑥ 각각의 호수에 연결하고 물을 투수원통에 주입한 상태에서 진공펌프를 이용하여 흙을 포화시킨다.
⑦ 충분히 포화시킨 후 호수를 스탠드 파이프에 연결시키고 스탠드 파이프의 물을 투수원통에 흘려보낸다.
⑧ 일정시간 동안 투수원통으로 침투한 물의 양과 그 시간을 측정한다.
⑨ 같은 방법으로 시험을 5회 반복한다.
4. 실험 결과
몰 드
직경
10㎝
높이
13㎝
단면적
78.54㎠
체적
1021㎤
무게
1698g
최대입경
100㎜
5. 토 론
이번 시험은 일정한 수위를 유지하고 사질토의 투수계수를 구하기 위한 정수위 시험과는 달리 수위가 변하는 것을 측정하면서 점성토의 투수계수를 구하는 것이 목적이다. 이 시험을 통해 우리는 점성토 흙에서의 물리적 성질인 투수계수를 구하는 방법과 투수성에 영향을 주는 요인에 대해서 알 수 있었다. 이번시험은 투수계수(k)가 ㎝/sec이하의 세립토에서 실시하는 것이 일반적이나 실험 후 투수계수를 구하여 보니 평균값이 ㎝/sec 이상인 조립토인 것을 알 수 있었다.
우리 조는 투수원통의 밀봉을 제대로 하지 않아서 물이 세는 현상이 발생 하였으며 흙으로 인해 고무호스가 막혀서 실험하는데 애를 먹었다. 많은 밸브로 인해서 생각보다 실험이 어려웠었다. 투수원통의 밀봉상태와 완전포화를 시키는 어려움, 균등한 다짐의 어려움등 시행착오를 거쳐 가며 간신히 시험 값을 얻을 수 있었다.
6. 결 론
이번 시험을 통해서 흙의 물리적 성질인 투수성을 기준으로 한 흙의 상태를 파악할 수 있었다. 그 뿐만 아니라, 시험을 실패를 통해서 정확한 수치로는 판명할 수 없었지만 흙의 투수성에 영향을 미치는 인자 등에 대해서도 알 수 있었다. 투수계수(k)가 ㎝/sec이하의 세립토에서 실시하는 것이 일반적이나 실험 후 투수계수를 구하여 보니 평균값이 ㎝/sec 이상인 조립토인 것을 알 수 있었다.
실험에서 구한 투수계수 수치
< 투수계수에 따른 토질의 종류 >
투 수 계 수 k [cm/s]
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
10+1
10+2
투수성
실질상불투수
대단히 낮다
낮다
중위
높다
대응하는 흙의 종류
점성토
미세사, 실트
모래-실트-점토혼합토
모래 및 자갈
깨끗한 자갈
투수계수 직접측정법
특수한 변수위 투수시험
정수위 투수시험
특수한 변수위
변수위투수시험
투수시험
투수계수 간접측정법
압밀시험 결과로부터 계산
없 음
깨끗한 모래와 자갈은 입도와 간격 (공극)비로부터 계산
<토질별 투수계수>
흙의 성질 파악은 흙댐과 하천제방, 간척제방의 제체와 기초지반중의 투수 또는 지하수위 이하에 설치된 구조물에 미치는 양압력을 알아내어 구조물을 설계하는데 중요한 지표가 된다.
Stand pipe 수위
= 30.5㎝ = 20.5㎝ = 10㎝
= 20.5㎝ = 15.5㎝ = 5㎝
= 15.5㎝ = 8.2㎝ = 7.3㎝
투수시간(t) : sec
1회 = 51.65초
2회 = 35.59초
3회 = 60초
1. 요약
(1) 시험목적
흙댐, 토류 구조물, 기초지반에 침투나 압력에 대한 영향을 고려하고, 안전성을 검토하기 위해서 투수시험을 실시한다. 흙의 투수성은 흙댐과 하천제방, 간척제방의 제체와 기초지반중의 투수 또는 지하수위 이하에 설치된 구조물에 미치는 양압력을 알아내어 제체와 배수공 등을 설계, 시공하는데 필요하다.
(2) 중요한 점의 토론
우리 조는 투수원통의 밀봉을 제대로 하지 않아서 물이 세는 현상이 발생 하였으며 흙으 로 인해 고무호스가 막혀서 실험하는데 애를 먹었다. 많은 밸브로 인해서 생각보다 실험이 어려웠었다. 투수원통의 밀봉상태와 완전포화를 시키는 어려움, 균등한 다짐의 어려움 등 시행착오를 거쳐 가며 간신히 시험 값을 얻을 수 있었다.
(3) 주요 결론
이번 시험을 통해서 흙의 물리적 성질인 투수성을 기준으로 한 흙의 상태를 파악할 수 있 었다. 그 뿐만 아니라, 시험을 실패를 통해서 정확한 수치로는 판명할 수 없었지만 흙의 투 수성에 영향을 미치는 인자 등에 대해서도 알 수 있었다.

키워드

변수위 투수시험,   토질역학,   변수위