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토목기사/토질 및 기초

[토질 및 기초] 제 8장. 흙의 다짐(다짐의 효과)#2

by 카리R 2019. 10. 4.

 2. 다짐의 효과

  (1)다짐이 점토에 미치는 영향

   1)최적함수비(OMC)보다 건조측에서 최대전단강도를 얻을 수 있다.

   2)최적함수비(OMC)에서 최소공극비를 얻을 수 있다

   3)최적함수비(OMC)보다 약간 습윤측에서 최소투수계수를 얻을 수 있다.

   4)흡수 팽창은 건조측으로 갈수록 크고, 습윤측으로 갈수록 작다.

   5)건조측에서 높은 공기압이 발생한다.

   6)점토는 건조측으로 다지면 면모구조를 이룬다.

   7)점토는 습윤측으로 다지면 입자가 서로 평행한 이산 구조를 이룬다.

 

  (2)다짐도(Degree of compaction, R)

   1)정의: 다짐의 정도를 말한다.

   2)공식

.

   3)도로교 시방서에서는 보통 90~95%의 다짐도가 요구된다.

 

 3. 현장다짐

  (1)현장에서의 다짐정도 결정방법

   ·건조단위중량에 의한 상대밀도

   ·강도 특성으로 규정

   ·다짐기계, 다짐횟수로 규정

   ·상대밀도(Dr)로 규정

   ·포화도 또는, 공기함률

 

  (2)현장 다짐의 건조단위중량 결정(체적결정)

   1)고무막법(Rubber balon method, KS F 2347)

    : 시험구멍에 고무막을 넣은 다음 기름 또는 물을 넣어 체적을 측정하는 방법이다.

   2)모래치환법(Sand cone method, KS F 2311)

    : 흙을 파낸 시험구멍에 모래를 넣어 체적을 측정하는 방법이다.

   3)방사선 밀도 측정기에 의한 방법(The use of nuclear density meter)

    : 단위체적당 포화된 흙의 중량과 단위체적당 수분의 함량을 측정하여 두 값의 차이로 건조단위중량을 측정하는 방법이다.

   4)절삭법(Core cutter method)

    : 얇은 관을 박은 후 흙을 파내어 그 흙의 단위중량과 함수비를 측정하는 방법이다.

 

  (3)평판재하 시험(Plate bearing test, PBT, KS F 2310)

  ※재하: 하중을 가하는 것. 일반적으로는 중량물을 싣는 것.

   1)개요: 건물을 짓기 전에 지반이 지지할 수 있는 지지력을 추정하기 위한 시험

   2)적용 범위: 콘크리트 포장과 같은 강성포장의 두께를 산정할 때 사용한다.

   3)지지력 계수

    ①공식

     (여기서, K: 지지력 계수(kg/cm^3), q: 하중강도(kg/cm^2), y: 침하량(보통 0.125cm를 표준으로 한다.)

    ②단위: kg/cm^3

    ③일반적으로 평판 재하 시험에서 0.125cm를 표준침하량으로 한다.

   4)시험 기구

    : 재하판의 두께는 2.2cm 이상이고, 지름이 30cm, 40cm, 75cm의 원형 또는 정방형의 강판을 사용한다.

   5)시험 방법

     ·지반을 고르고, 재하판을 올려놓는다.

     ·재하판의 중심에서 재하장치가 1.5m 이상 떨어진 곳에 지지대가 위치하도록 설치한다.

     ·다이얼 게이지를 설치한다.

     ·지반과 재하판이 밀착하도록 0.35kg/cm^2의 하중을 가한다.

     ·다이알 게이지와 침하량 게이지를 읽고 하중 및 침하량 게이지를 원점으로 한다.

     ·하중을 0.35kg/cm^2씩 증가하여 1분동안에 침하량이 그 단계 하중의 총 침하량 1% 이하가 될 때까지 기다려 그 때의 하중과 침하량을 읽는다.

     ·침하량이 15mm에 도달하거나, 하중강도가 최대접지압 또는 그 지반의 항복점을 초과할 때 시험을 멈춘다.

   6)지지력계수 결정

    ①재하판 크기에 따른 지지력계수

     (여기서, K30, K40, K75: 지름이 각각 30cm, 40cm, 75cm의 재하판을 사용하여 구해진 지지력 계수(kg/cm^3))

    ②지지력계수의 대소

   7)재하판 크기에 의한 영향(Scale effect)

    ①지지력

     -점토지반의 경우 재하판 폭에 무관하다.

     -모래지반의 경우 재하판 폭에 비례하여 증가한다.

    ②침하량

     -점토지반의 경우 재하판 폭에 비례하여 증가한다.

     -모래지반의 경우 재하판의 폭이 커지면 약간 커지긴 하지만 폭에 비례하지는 않는다.

  (4)노상토 지지력비 시험(California Bearing Ratio, CBR, KS F 2320)

    1)적용범위: 아스팔트 포장과 같은 연성포장(가요성 포장) 두께를 산정할 때 사용한다.

    2)시험 방법

     -관입 시험 흡수팽창 시험이 끝난 후 공시체를 지름 5cm인 관입봉을 1mm/min의 속도로 관입한다.

    3)결과 정리

    ①팽창비

    ②노상토지지력비(CBR)-밑에 표를 암기한 후, 대입

    ③CBR2.5>CBR5.0이면 CBR 값은 CBR2.5이다.

    ④CBR2.5<CBR5.0이면 재시험한다. 재시험을 한 후, 다시

      -CBR2.5>CBR5.0이면 CBR값은 CBR2.5이다.

      -CBR2.5<CBR5.0이면 CBR값은 CBR5.0이다.

관입량(mm)

표준단위하중(kg/cm^2)

표준하중(kg)

2.5

70[6.9MN/cm^2]

1,370[13.4kN]

5.0

105[10.3MN/cm^2]

2,030[19.9kN]

 

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