자반조사 및 토질시험 - 직접전단 결과 보고서

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위로 굴러 올라가거나 입자가 전단변형을 따라 깨지면서 부피가 증가했기 때문이다. 느슨한 상태였다면 처음부터 수직변위가 감소하였을 테지만 다짐을 하여 넣었기 때문에 이런 결과가 나왔다.
상대밀도를 구하기 위해 최대 간극비와 최소 간극비, 그리고 직접전단시험 장비에 들어가 있는 시료의 간극비를 이용하였다. 장비 속 시료의 간극비는 건조단위중량과 비중을 이용하여 측정하였고 그 결과 상대밀도는 56.89로 medium하다는 결론이 나왔다. 이를 바탕으로 Peck에 의한 내부마찰각은 30~36로 예상할 수 있고 Meyerhof 에 의한 내부 마찰각은 35~40로 예상할 수 있다. 하지만 직접전단시험으로 구한 내부마찰각은 52.36가 나왔다. 다짐을 많이 하여 상대밀도가 클 것으로 예상했지만 생각보다 작았다. 또 사질토이기 때문에 점착력은 없을 것이라고 예상할 수 있고 실제로 0.118 값이 나왔고 실험오차로 무시할만한 값이었다. 사질토에서 내부마찰각이 52.36이면 Sowers and Sowers의 표에 따르면 모가 나고 입도분포가 좋으며 조밀한 사질토로 생각할 수 있다. 그리고 Terzaghi & Peck의 표에 따르면 둥글고 입도분포가 균질하고 조밀한 모래라고 판단할 수 있다. 종합적으로 보면 이번 시험에서 사용된 주문진사는 입도분포가 좋고 조밀한 모래라고 얘기할 수 있다.
직접전단시험에서 시료를 밀어주는 수평 속도는 일정해야 한다. 하지만 처음 변형을 가할 때에 비해 나중으로 갈수록 속도가 줄어드는 경향이 있다. 이는 처음에는 잘 밀리지 않아 강한 힘을 가하면서 큰 변형이 일어났고 어느 정도 변형이 일어난 후에는 약한 힘으로도 밀리기 때문에 속도가 비교적 일정하지만 느리다고 생각할 수 있다.
직접전단시험은 각각 구속압력마다 측정하는 시간이 3분 내외로 빠르게 측정이 가능하였고 직접전단시험 장비만으로 간단하게 전단강도 계수를 확인할 수 있었다. 하지만 시료가 얇기 때문에 응력집중이 발생하고 응력이 전단면에 골고루 분포하지 않기 때문에 진행성 파괴가 발생한다. 또한 비배수조건이 곤란하여 점성토에는 적용 한계가 있고 시험초기 및 파괴될 대의 주응력 방향이 바뀌게 되는 등 여러 가지 한계점이 존재한다. 하지만 간편성과 빠른 측정으로 쉽게 이용할 수 있을 것이다.
< 참고문헌 >
『토질역학과 응용』, 최준성, 구미서관, 2007
『토질역학』, 김명모, 문운당, 1990
『토질역학』, 박준범 등, 구미서관, 2009

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직접전단 시험,   자반조사,   토질시험