소개글
"토질역학 7장"에 대한 내용입니다.
목차
1. 토질역학실험
1.1. 흙의 직접전단 시험
1.1.1. 시험 목적
1.1.2. 시험 원리
1.1.3. 흙의 전단파괴 특성
1.1.4. 직접전단시험의 장단점
1.2. 압밀 시험
1.2.1. 시험 목적
1.2.2. 이론적 배경
1.2.3. 시험기구
1.2.4. 시험방법
1.2.5. 시험 데이터
1.2.6. 유의사항
1.2.7. 시험결과
1.3. 체분석 시험
1.3.1. 실험 목적
1.3.2. 실험 이론 및 원리
1.3.3. 실험 기구
1.3.4. 실험 방법
1.3.5. 실험 결과
2. 참고 문헌
본문내용
1. 토질역학실험
1.1. 흙의 직접전단 시험
1.1.1. 시험 목적
흙 시료를 전단상자에 넣어 수직·정하중으로 압밀-배수시킨 후에 전단파괴한다. 파괴과정 중 저항력을 측정하여 변형-응력 관계 그래프를 그려서 파괴강도, 잔류강도 및 한계상태 간극비 등을 구하고, Mohr-Coulomb 파괴규준의 강도정수인 점착력(c)과 내부마찰각(φ)를 제시하는 것이 이 시험의 목적이다. 압밀-배수를 생략하기도 하며, 간극수압을 측정하지 않아도 되는 경우에는 삼축압축시험의 하나인 CD-Test 로 대신하기도 한다.
1.1.2. 시험 원리
직접전단 시험의 원리는 다음과 같다.
직접전단 시험은 200여 년 전 Coulomb이 제안한 이래 이용되어온 간단한 시험법이다. 시험기의 가장 중요한 부분은 상·하부로 분리조립이 가능한 전단상자(Shear box)이다. 공시체를 전단상자에 넣어 수직·정하중을 가해서 상·하부 상자 중 하나는 고정, 다른 하나를 밀면, 상자 경계면에서 시료가 전단 파괴된다. 동일시료로 만든 공시체 3∼4개에 대해서 수직하중만 달리 작용하여 측정한 전단 저항력으로 수직응력(σ)과 전단응력(τ) 관계를 선형으로 해석한다. 이 직선이 Mohr-Coulomb 파괴 규준선으로서 기울기가 내부 마찰각(φ), τ-축 절편이 점착력(c)이다. 전단상자 단면은 원형이나 정사각형(Square type)이 있으며, 두께는 20mm가 표준이다. 정방향은 전단 중에 변하는 유효 단면적 산출이 용이하지만, 원형은 곤란하다. 다만, 수직하중(N)의 응력분포는 균등하다.
1.1.3. 흙의 전단파괴 특성
흙의 전단파괴 특성은 전단응력-변형률 관계와 부피변화에 따라 구분된다. 조밀한 모래(Dense sand)나 과압밀 점토(Overconsolidated clay)는 최대점 또는 정점(Peak)에 이르는 동안 부피가 증가하다가 이후부터는 감소하는 유연성파괴(Work softening failure)를 보인다. 반면 느슨한 모래(Loose sand)나 정규압밀 점토(Normally consolidated clay)는 정점 이후에도 응력-변형률 관계 곡선이 계속 상승하여 일정한 극한강도(Ultimate strength)에 접근하는 탄-소성(Elasto-plastic) 거동을 나타낸다.
암석이나 콘크리트와 같은 취성(Brittle) 물질은 순간적으로 파괴되는 특성을 보인다. 전단중에 발생하는 부피변화는 Dilatancy로 설명할 수 있는데, 조밀한 사질토나 과압밀 점토는 부피가 증가하는 양(+)의 Dilatancy를, 느슨한 사질토나 정규압밀 점토는 부피가 감소하는 음(-)의 Dilatancy를 나타낸다.
전단중 부피변화가 없는 상태를 한계상태(Critical state)라 하며, 이때의 간극비와 밀도를 각각 한계간극비(Critical voidratio) 및 한계밀도라 한다. 조밀한 흙의 잔류강도와 느슨한 흙의 극한강도는 일반적으...
참고 자료
단국대학교 지반공학 연구실, 토질시험 92p∼105p
백영식, 강의식으로풀어쓴 토질역학, 구미서관, 2015, 7p∼15p, 503p∼507p
백영식(2015), 강의식으로 풀어쓴 토질역학, 구미서관, p.341-p.416
한국산업표준(2017), KS F 2316 : 2017 「흙의 압밀 시험방법」
한국산업표준(2016), KS F 2308 : 2016 「흙 입자 밀도 시험방법」
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