토질역학실험 삼축압축 보고서입니다.

소개글

토질역학실험 삼축압축 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

력 - 변형률 그래프
(3) 간극수압 - 변형률 그래프
정규압밀점토,느슨한 모래의 경우
과압밀점토, 조밀한 모래의 경우
위의 그림은 토질시간에 배웠던 부분으로 왼쪽 그림은 정규압밀점토 혹은 느슨한 모래일 경우이며 오른쪽은 과압밀점토 혹은 조밀한 모래일 경우를 나타내고 있다. 축차응력 및 간극수압의 그래프를 그려본 결과 정규압밀점토, 느슨한모래의 경우 쪽과 비슷하다.
(4) 모어원과 파괴포락선
파 괴 포 락 선
( 전응력,
압밀비배수내부마찰각)
수 정 파 괴 포 락 선
[, ]을 좌표상에서 파괴시의 최대응력점을 연결한 선을 말한다. 이 수정 파괴 포락선은 중심점과 반지름을 쉽게 알수가 있으며 Mohr의 응력원의 접선을 이은 파괴포락선을 구해야 하지만 접선을 찾기가 쉽지가 않고 대략적인 위치를 알기 위해서 사용된다. 이 그래프에서의 기울기는 수정파괴포락선이 수평면과 이루는 각으로 표시된다.
전응력 - 앞에서 구한 p, q, 를 이용하여 전응력 Mohr원을 그리고 각 원에서의 최대 전단응력점을 이어 수정파괴포락선을 그었다. 이때 추세선 식은 y = 0.3127x +6.4278 로 나왔고, 점착력은 y절편이므로 6.4278인 것을 알 수 있다. 그리고 파괴포락선의 기울기를 통하여 내부마찰각을 구할 수 있다. 즉 로 내부마찰갈을 정할 수 있다. 결과적으로 강도정수는 점착력은 6.4278, 내무마찰각 17.36 이다.
유효응력 - 전응력에서 간극수압을 빼면 유효응력이 나온다. 전응력의 Mohr원처럼 p', q', 를 구하여 Mohr원을 그리고 각 원에서의 최대 전단응력점을 이어 수정파괴포락선을 그었다. 추세선 식은 y = 0.4396x + 5.5251로 나왔으므로 점착력은 5.5251이 나오고 기울기를 이용하여 마찰각을 구하면 이나온다.
결과적으로 강도정수는 점착력은 5.5251 , 내부마찰각은 23.73이 나온다.
파 괴 포 락 선
σ - τ 곡선
σ‘ - τ’ 곡선
추세선
y = 0.3292 + 6.9776
y = 0.4885x + 6.1514
수 정 파 괴 포 락 선
추세선
y = 0.3127x + 6.4278
y = 0.4396x + 5.5251
0.3127
0.4396
18.22°
26.08°
a
6.6278
5.5251
c(c')
6.9776
6.1514
결 과
(,)
(5) 응력경로
여러 점을 연결하는 선으로 도시, 시험이 진행하는 동안에 시료가 받는 연속적인 응력상을 가리킨다. 응력경로를 찾는데에도 Lambe의 응력경로를 도시하는 방법을 사용하였다. 흔히 응력경로를 알아내는 데에는 모어원의 Peak점을 이어서 표시한다.
9. 고찰
토질역학실험2의 첫 번째 실험은 삼축압축 실험이었다. 토질역학은 1학기 때 배웠었던 과목이었을 뿐만 아니라 실험 또한 1학기 때 들었던 과목이었기에 2학기에 첫 수업을 하는데 있어서 어려움은 없었고 익숙했다. 이번 첫 실험은 1학기 때의 첫 번째 실험과 마찬가지로 직접하지 않고 조교님의 설명을 듣고 공부 할 수 있는 시간 이었다. 삼축압축 시험은 토질역학 중간고사 공부를 하면서 또한 실험의 퀴즈 공부를 하면서 많이 봐왔기 때문에 보고서를 쓰고 이해하는데에 있어서 어려움은 많이 없었던 것 같다. 삼축압축 시험은 3가지로 분류 되는데 조교님께서 주신 DATA값은 CU시험을 한 결과 값이었다. 보고서를 쓰면서 축차응력과 변형률, 간극수압과 변형률의 관계에 따른 그래프를 그렸는데 토질 강의노트에서 많이 봐왔던 그래프의 모양이 나왔다. 그 그래프 모양을 보고 결과적으로 정규압밀점토(느슨한 모래)라는 것을 알 수 있었다. 그리고 구속압이 크면 클수록 축차응력 변형률 곡선, 간극수압 변형률 곡선에서 좀더 가파른 기울기로 변형률에 비해 증가한다는 사실도 알게 되었다. 또한 모어원과 파괴포락선 그래프를 그리면서 점착력과 내부 마찰각을 구할 수 있었다. 그런데 위의 축차응력, 간극수압과 변형률의 그래프로 알 수 있었던 정규압밀점토는 점착력이 0이다. 하지만 실험 결과 점착력은 0이 나오지 않았는데 이 부분은 오차의 한부분이라고 생각 할 수 있다. 여기서 오차의 원인을 생각해보자.
① 최대전단력의 오차 (영향을 주는 요인)
③ 간극수압(u)의 오차 (영향을 주는 요인)
- 피스톤의 마찰
- 내부의 물 누출
- 셀응력 상승
- 내부의 가스 누출
- 멤브레인 저항
- 외부의 누출
- 필터 배수 저항
- 단부 구속 또는 파괴 영역으로 인한 불균등 u분포
- 시료의 기움
④ 축변형율 의 오차 (영향을 주는 요인)
- 내부의 물, 가스 유출
- 시료의 안치
- 외부의 누출
- 단부 구속으로 인한 불균등 면적
② 체적변형율 의 오차 (영향을 주는 요인)
- 파괴면에 따라 발생하는 변위
- Back pressure를 가하는 동안 S의 증가
- 내부의 물, 가스 유출
위의 언급한 오차들 뿐만 아니라 사람이 직접 시험을 하다보니 오차가 발생할 수 밖에 없을 것이다. 이런부분에 때문에 실험의 오차가 발생할 수 있다고 생각 할 수 있다.
이번 실험의 목적은 삼축압축실험 CU-test를 이용하여 얻어진 수치를 가지고 흙의 파괴시 전단강도 정수인 점착력( C )와 내부마찰각 ()을 구하는 것이다. 실험실 안에서 실험만을 통해서 어떤 종류인지도 모르는 흙을 가지고, 흙의 분류를 하고 또한 그 흙의 점착력 및 내부마찰각 까지 구할 수 있다는게 신기할 따름이다. 이번 실험은 직접해보지 못해서 아쉬움도 남지만 직접 그래프를 그리고 계산해보면서 더욱 이해하는데 있어서 도움이 되었던 것 같다. 실험이라는 것이 이론적으로만 배워서 얻을 수 있는 지식의 한계를 넘어서게 할 수 있는 좋은 매개체라고 생각하기 때문에 이번 2학기 때도 나중에 졸업을 하고 현장에 나가서 도움을 받을 수 있게 열심히 하도록 하겠다.
10. 참고문헌
(1)「Fundamentals of Geotechnical Engineering」2판, Braja M. Das, Thomson, pp 122~134
(2)「토질역학」, 안진수 저, 한솔아카데미, pp. 239~259
(3)「토질역학」, 김학삼, 서상열 공저, 명진, pp. 126~136
(4)「토질역학」, 신방웅 외 5명, 동화기술, pp. 205~213

키워드

삼축압축,   전단강도,   비압밀비배수,   압밀비배수,   압밀배수,   모어응력원,   전응력,   유효응력