원위치 흡인력 측정

원위치 흡인력이란

원위치 흡인력은 불포화 흙 속 간극수의 부압, 즉 매트릭 흡인력을 현장에서 잰 값이다.

흡인력은 공기압에서 간극수압을 뺀 값으로 정의한다.

흙이 마르면 흡인력은 커지고, 비가 오면 작아진다.

이 값이 사면 안정과 침투 해석의 초기 조건이 된다.

측정 구성과 원리

측정 구성은 세라믹 컵, 내부 수주, 압력 게이지, 기록장치로 이루어진다.

세라믹 컵은 물만 통과시켜 흙 속 간극수와 계기 내부 물을 연결한다.

흙이 건조해지면 컵 안의 물이 빠져나가 부압이 커지고 게이지 값이 커진다.

내부 수주와 흙 속 물이 평형을 이룬 값이 곧 흡인력이다.

측정 방법 비교

흡인력 측정 방법은 직접측정과 간접측정으로 나뉜다.

직접측정은 텐시오미터와 축변환법처럼 낮은 흡인력 영역에 쓰인다.

간접측정은 상대습도 센서나 심리계로 높은 흡인력까지 잰다.

텐시오미터는 측정 상한이 있어 고흡인력은 간접법으로 보완한다.

계산 예제

계기 판독값은 센티바(cbar) 단위로 눈금이 매겨져 있다.

1 cbar는 1 kPa이므로 판독값을 그대로 kPa 값으로 쓴다.

판독값 25 cbar는 약 25 kPa의 흡인력이다.

측정 시 문제점과 대책

측정 중 문제점은 공기 침입, 기포 발생, 센서와 흙의 접촉 불량이다.

각 문제점에는 탈기수 사용, 밀착 시공, 온도 보정 같은 대책을 짝지어 쓴다.

흡인력은 함수비와 시간에 따라 변하므로 계측 시점을 명시한다.

답안에서는 문제점만 나열하지 말고 대책까지 연결해야 한다.

시험 포인트 정리

정리하면 흡인력은 공기압에서 간극수압을 뺀 매트릭 흡인력이다.

측정은 직접측정과 간접측정으로 나누고, 텐시오미터의 상한을 기억한다.

시험에서는 측정 방법, 문제점과 대책, 사면 안정 활용을 묻는다.

강우 침투 시 흡인력이 줄어 사면 안정률이 낮아진다는 점을 답안에 쓴다.