[지반공학]제 3장 토질공(흙의 다짐/지반내의 응력) #2

 이번 포스팅에서는 흙의 다짐과 지반내의 응력에 대한 이야기를 해보려고합니다.

 흙의 다짐은 다짐시험의 종류를 기억합시다. 그 중에서도 모래치환법은 따로 출제가 많이 되니 관련 계산 문제도 풀어보셔야 합니다. 글상자에 푸는 순서를 적어 놓았으니 푸는 순서만 헷갈리지 않는다면 틀리지 않을 거라 믿습니다. 지반내의 응력의 경우 Z가 분자인지 R이 분자인지 헷갈리는데 아래 글상자에 헷갈리지 않는 저만의 방법을 적었습니다.

 제 3장 토질공에 대한 포스팅은 4개의 파트로 나누어 올릴 예정인데요. 그 중에서 두 번째인 이번 포스팅에서는 지하의 유효응력을 이해하고 계산하는 것이 중요합니다. 과년도에서 직접적으로 출제되고 있으니 필기에서 공부했다면 복습을 꼭 하셔야 겠습니다.

 제 1장~6장까지는 계산문제가 많이 출제되고 있는데 7장부터는 암기위주의 내용이 나오니 조금만 더 화이팅합시다.

목차

• 흙의 다짐
  •  1. 흙의 다짐시험
•  
• 지반내의 응력
  •  1. 모관영역의 유효응력
  •  
  •  2. 집중하중에 의한 지중응력
  •  3. 2:1 분포법

흙의 다짐

 1. 흙의 다짐시험

  (1)현장에서 흙의 단위중량 구하는 방법

• 모래치환법(Sand cone method): 돌이 적은 경우 흙을 파낸 구멍에서 모래를 채워 체적을 측정
• 절삭법(Core cutter test): 얇은 관을 박아 흙을 파내어 그 흙의 단위중량과 함수비를 측정
• 물치환법(Water replacement method)
• 고무막법(Rubber balloon method): 구멍에 고무막을 넣은 다음 물, 기름을 부어 체적을 측정
• 방사선 밀도기에 의한 방법(RI 밀도시험법): 방사선을 이용하여 현장에서 직접 단위중량을 산정하는 방법

  (2)다짐도

   : 실내 다짐시험에 의한 최대건조단위중량과 현장다짐에 의한 건조단위중량과의 비를 다짐도(Degree of compaction) 또는 상대다짐도(Relative compaction)라 한다.

  (3)다짐에너지

   : 다짐에너지가 증가하면 최대건조밀도는 증가하고, 최적함수비(OCM)는 감소한다.

  (4)모래치환법(들밀도시험, Field density)

   : 현장세서 최대입경이 53mm 이하인 흙의 단위중량을 모래치환에 의해서 파낸 지반의 부피를 측정하여 구하는 방법으로 들밀도시험(Field density)라고도 한다.

• 시험목적: 현장에서 흙입자의 건조단위중량을 계산

모래치환법으로 흙의 다짐도를 구하는 문제가 자주 출제된다. 풀다보면 좀 헷깔리는데, 푸는 순서를 외우는게 키포인트인것같다. 푸는순서는 다음과 같다. 구멍의 체적->건조흙 무게->건조단위중량->상대다짐도

 

지반내의 응력

 1. 모관영역의 유효응력

  (1)모관현상이 없는 경우

유효응력을 구하는 자세한 내용은 토목기사 필기에서 자세히 공부했으니 복습하고 싶다면 아래 링크를 참고하길 바랍니다. 풀다보면 알겠지만, 처음부터 전응력이 어떻고 간극수압이 어떻냐를 따지기 보다는 바로 유효응력을 구하는 방법이 어렵지도 않을 뿐더라 시간을 많이 아낄수 있으니 결국은 후자의 방법을 택해야한다.

2019/09/16 - [토목기사-산업기사/토질 및 기초] - [토질 및 기초] 제 3장. 유효응력의 개념(유효응력의 개념/지중응력)#1

  (2)모관현상이 있는 경우

보통 위치를 정해주고 그곳에 유효응력을 구하는 문제가 출제되는데, 단위중량을 먼저 계산해 놓는것이 팁이다.

  (3)상재하중이 작용하는 경우

 

 2. 집중하중에 의한 지중응력

 

많이 나오는 문제 중 하나입니다.  Z가 분모인지 R이 분모인지 헷갈리는데, 2piR은 원둘레 공식이니 R이 분모에 온다고 생각합시다.

 3. 2:1 분포법

  : 지표면에 등분포 하중이 재하될 때 자중에 응력이 2:1 분포(tan alpha=1/2)로 분포된다고 가정하에 지중응력을 구한 것이다.

  (1)장방형 기초(B, L)

  (2)정방형 기초(B=L)