PVD 압밀도

정의와 핵심 개념

PVD 압밀도는 연직배수재를 타설한 점성토 지반에서 평균 압밀 정도를 나타내는 비율이다.

점토는 물이 천천히 빠지므로, 배수 길을 옆으로 짧게 만들면 압밀이 빨라진다.

정식으로는 수평 배수와 연직 배수에 의한 평균압밀도를 조합하여 전체 U를 구한다.

배수계의 구성과 원리

배수계는 연직배수재, 샌드매트, 필터층, 하중재로 이루어진다.

PVD는 점토층 안의 수평 배수 거리를 줄인다. 거리가 짧아지면 간극수압이 빨리 소산된다.

샌드매트는 PVD로 모인 물을 지반 밖으로 내보낸다. 부족하면 배수 저항이 커진다.

압밀 원리는 Terzaghi 1차원 압밀 이론을 확장한 것이다.

두 방향 조합 식

전체 평균압밀도 U는 수평 압밀도와 연직 압밀도를 Carrillo 식으로 조합해 구한다.

수평 압밀도 U_h는 Barron의 등변형률 해로 구한다. 지표 재하판이 강성이라 침하가 균등하다고 가정한다.

T_h는 수평 압밀계수와 시간, 등가 배수 영역 직경으로 정해지는 시간계수다.

두 방향 배수가 독립적으로 일어난다고 가정하므로 조합식의 구조를 기억해 둔다.

조합 압밀도 계산

수평 압밀도 0.80, 연직 압밀도 0.60이 주어진 경우를 계산해 본다.

조합식에 대입하면 1에서 0.20과 0.40의 곱을 뺀 값이 된다.

결과는 92%다. 두 방향을 함께 보면 한 방향만 볼 때보다 값이 커지는 것은 상식과 맞다.

헷갈리는 점과 한계

자유변형률과 등변형률은 가정이 다르다. 표로 구분해 기억한다.

등변형률 해는 침하가 균등하고 응력분포가 불균등하다는 조건을 함께 적는다.

웰 저항과 스미어 효과를 빼면 압밀도를 과대평가한다.

스미어 효과는 시공 교란으로 수평 투수계수가 줄어드는 현상이다.

정리와 판정

정리하면 PVD 압밀도는 수평 압밀도와 연직 압밀도를 조합한 평균 압밀 정도다.

조합식과 등변형률 해의 가정을 기억하고, 웰 저항과 스미어 효과를 함께 본다.

프리로딩 제거 시기는 목표 압밀도 도달과 계측 확인으로 판정한다.

판정은 침하속도만 보지 않고 간극수압 소산을 함께 확인한다.