표준관입시험 N값 보정

정의

표준관입시험은 시추공에서 샘플러를 타격해 지반의 저항을 세는 시험이다.

63.5kg 해머를 76cm 높이에서 떨어뜨려 샘플러를 30cm 관입시킨다. 필요한 타격 횟수가 N값이다.

쉽게 말해 두드린 횟수가 많을수록 땅이 단단하다고 본다.

시험 절차

시험은 먼저 시추공을 굴착하고 공저를 깨끗이 청소한다. 공벽 붕괴는 케이싱이나 안정액으로 막는다.

샘플러를 공저에 내린 뒤 15cm를 예비 타격한다. 굴착 교란의 영향을 없애기 위함이다.

이어서 15cm씩 두 구간을 타격하고 횟수를 기록한다. 이 두 구간의 합이 N값이다.

심도 1~1.5m마다 시험을 반복하고 샘플러로 교란 시료도 채취한다.

에너지 보정

측정한 N값은 해머 효율과 로드 길이 등에 따라 달라지므로 보정이 필요하다.

에너지 효율로 보정하는 식이다. 기준 효율 60%에 대한 비율을 곱한다.

측정 N값이 20이고 효율이 60%인 해머라면 보정량이 없어 N60은 20이다.

효율이 45%인 도넛형 해머의 경우를 보자. 측정 N값은 같은 20이다.

효율이 낮을수록 보정 후 N60이 작아진다는 점을 기억한다.

시험 비교

정답은 15다. 효율이 45%로 낮으므로 보정 후 N60은 20보다 작은 15가 된다.

원위치 시험은 SPT, 동적콘관입(DPT), 정적콘관입(CPT)으로 나뉜다.

표준관입시험은 교란시료를 얻을 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다.

동적콘과 정적콘은 연속 측정이 가능하지만 시료를 얻지 못한다.

헷갈리는 점

시험에서 가장 흔한 실수를 짚고 넘어간다.

첫째, 예비타격 15cm는 N값에 포함하지 않는다. N값은 본타격 30cm의 횟수다.

둘째, 50회에도 30cm에 못 미치면 관입량을 함께 적는다. 예: 50/10은 50회에 10cm 관입이다.

셋째, 보정하지 않은 N값을 설계에 쓰지 않는다. 상관식도 지역 검증이 필요하다.

정리

앞서 낸 문제의 정답은 제외다. 예비타격 15cm는 N값에 넣지 않는다.

정의는 63.5kg 해머를 76cm에서 낙하시켜 샘플러를 30cm 관입하는 타격 횟수다.

보정은 해머 효율, 로드 길이 등을 반영해 표준 조건의 값으로 바꾸는 과정이다.

결론은 보정 후 설계에 쓰고, 상관식은 지역 검증을 거치는 것이다.