표준관입시험(SPT)

정의

표준관입시험은 63.5kg 해머를 76cm 높이에서 떨어뜨려 샘플러를 타격하는 원위치 시험이다.

여기서 얻는 N값은 샘플러를 30cm 관입시키는 데 필요한 타격 횟수다.

N값이 클수록 지반이 조밀하고 단단하다는 뜻이다.

수행 절차

먼저 보링으로 시추공을 굴착하고 공저를 정리한다.

샘플러를 로드에 연결해 시추공 바닥까지 내린다.

예비 타격으로 공저 교란의 영향을 없애기 위해 15cm를 먼저 관입시킨다.

이어서 30cm 관입에 필요한 타격 횟수를 세어 N값으로 기록한다.

50회 타격에도 30cm에 못 미치면 50회 시점의 관입량을 함께 기록한다.

심도 1~1.5m마다 같은 과정을 반복한다.

N값 보정

현장 N값은 해머 에너지와 로드 길이 등에 따라 달라서 보정이 필요하다.

해머 에너지 비율 ER과 시추공, 샘플러, 로드, 상재압 보정계수를 곱해 N60을 구한다.

유효상재압 보정 CN은 값이 2를 넘지 않도록 제한한다.

CN이 1 이하이면 보정하지 않는 것이 일반적이다. 세부 계수는 설계 목적에 따라 달라진다.

원위치 시험 비교

SPT와 함께 쓰이는 원위치 시험으로 DPT와 CPT가 있다.

SPT는 교란시료와 N값을 동시에 얻는 유일한 방법이다.

DPT와 CPT는 연속 기록은 얻지만 시료가 없어 다른 자료에 의존한다.

점성토 정밀 강도 시험에는 교란된 SPT 시료 대신 불교란 시료를 쓴다.

한계와 개선

SPT 결과는 해머 에너지, 로드 길이, 시추공 상태에 따라 달라진다.

로드가 길면 에너지 손실이 커져 N값이 과소평가된다. 시추공 교란도 지반 상태를 바꾼다.

개선 방향은 에너지 기준 보정, 계수 표준화, 자동 해머와 전산화다.

그중 에너지 보정은 결과의 비교 가능성을 높이는 핵심 개선책이다.

정리와 확인

정리하면 SPT의 핵심은 해머 낙하 조건과 N값의 의미다.

N값은 예비타격 15cm를 뺀 뒤 본 관입 30cm의 타격 횟수다.

답안에는 N값을 보정 없이 설계값으로 쓰지 않는다는 점을 반드시 적는다.

직접 풀어 보자.