압밀시험

압밀시험이란

압밀시험은 포화된 점성토에 하중을 단계적으로 가하는 실내시험이다.

시간에 따른 체적 변화를 재서 침하량과 침하 속도를 예측하는 데 쓴다.

점성토는 배수가 느려 침하가 오래 계속되므로 이 시험이 필요하다.

압밀의 원리

재하 직후 점성토에는 과잉간극수압이 생긴다.

간극수가 배출되면서 과잉간극수압이 줄어들어 0으로 소산된다.

그만큼 유효응력이 증가하여 흙 골격이 압축되고 체적이 줄어든다.

이 과정이 시간에 따라 천천히 진행되는 것이 압밀이다.

시험 장치와 절차

시험은 압밀링 안의 시료를 상하 배수 조건에서 재하하는 방식이다.

압밀링은 측방을 구속해 1차원 압축 상태를 만든다.

다공질판은 상하 배수를 허용하고, 변위계는 시간별 두께 변화를 잰다.

하중은 단계마다 두 배씩 늘리는 것이 표준 절차다.

정수와 e-log p 곡선

시험 결과는 하중 단계별 간극비를 계산해 e-log p 곡선으로 그린다.

이 곡선의 기울기가 압축지수 Cc이고, 체적압축계수 mv는 체적 변형률을 압력 변화로 나눈 값이다.

선행압밀하중은 e-log p 곡선의 꺾임점으로 찾는다.

정수의 의미를 알면 현장 침하 계산의 입력값으로 바로 연결된다.

압밀계수 계산 예제

압밀계수는 시간계수, 배수 거리, 시간으로 구한다.

양면 배수 시료는 배수 거리가 시료 높이의 절반이다. 20mm 시료면 10mm다.

t50이 600초일 때 cv는 약 3.28 × 10^-7 m²/s가 된다.

배수 거리를 명시하지 않으면 계산 결과를 잘못 해석하기 쉽다.

시험 방식 비교

압밀시험은 재하 방식에 따라 표준압밀, EOP, CRS로 나뉜다.

표준압밀은 하중 증분마다 1차 압밀이 끝날 때까지 기다리므로 시간이 많이 든다.

EOP는 각 단계가 끝나는 시점에서 하중을 바꾼다.

CRS는 변형률을 일정하게 유지하며 간극수압을 측정한다.

정리와 흔한 실수

정리하자. 압밀시험은 점성토의 침하량과 침하 속도를 실내에서 구하는 시험이다.

가장 흔한 실수는 실내 결과를 현장 침하에 그대로 적용하는 것이다.

배수 거리를 명시하고 1차 압밀과 2차 압축을 구분해 답한다.

시험 방법과 결과 활용을 함께 묶어 설명하는 것이 답안의 핵심이다.