전단 시험
전단 시험(剪斷 試驗)은 토질역학 시험에서 흙 시료의 전단 강도를 알아보기 위해 실시하는 시험을 말한다. 종류로는 직접전단시험, 일축압축강도시험, 삼축압축시험이 있으며,[1] 삼축 압축 시험에는 대표적으로 비압밀 비배수 전단 시험(Unconsolidated undrained test; UU test), 압밀 비배수 전단 시험(Consolidated undrained test; CU test), 압밀 배수 시험(Consolidated drained test; CD test)이 있다.
목적 편집
흙 시료의 전단 강도는 로 나타나는데, (c는 점착력, 는 유효 응력, 는 내부 마찰각) 이 중 c와 를 구하기 위해 실시한다. 점착력 c는 흙 시료가 점토인지 모래인지에 따라 다른데, 모래는 점착력이 없으므로 c=0이다. 는 시험을 통해 그려지는 파괴 포락선의 기울기이다.
-
모래 전단강도
-
일반 흙 전단강도
-
점토 전단강도
종류 편집
- 실내 시험
- 현장 시험
실내 시험 편집
일축 압축 시험 편집
일축 압축 시험은 흙 시료를 수직 방향으로만 하중을 재하( )하고, 수평방향 하중은 없게( ) 해서 점성토의 강도와 압축성을 추정하는 시험이다. 일축 압축 강도 공식은 이다. 최대 주응력면(수평면)과 파괴면이 이루는 각도를 라 하면, 이다.
삼축 압축 시험 편집
비압밀 비배수 전단 시험 편집
사전에 압밀을 시키지 않고, 하중을 재하하면서 배수도 하지 않는 상태로 시료를 파괴하는 시험이다. 이 시험을 적용하는 경우는 다음과 같다.
- 최근 매립된 포화 점성토 지반 위에 구조물을 시공한 직후 초기 안정검토에 필요한 강도정수를 결정할 때
- 성토로 인한 재하속도가 과잉 간극수압이 소산되는 속도보다 빠른 경우
- 포화된 점토지반 위에 급속하게 성토하는 제방의 안정성을 검토할 때
- 점토 지반에 제방을 쌓는 경우 초기 안정 해석을 위해 전단강도를 측정할 때[2]
- 포화 점토지반이 시공 중 함수비 변화가 없을 것으로 예상할 때
압밀 비배수 전단 시험 편집
사전에 압밀을 진행한 후 하중을 재하하면서 배수도 하지 않는 상태로 시료를 파괴하는 시험이다.
압밀 배수 시험 편집
사전에 압밀을 진행한 후 하중을 재하하면서 배수도 하는 상태로 시료를 파괴하는 시험이다. 이 시험을 적용하는 경우는 다음과 같다.
현장 시험 편집
표준 관입 시험 편집
베인 전단 시험 편집
베인 시험(vane test)는 로드(rod)의 끝에 저항체를 설치해서 연약 점성토 지반의 현장 전단 강도를 구하는 현장 전단 시험이다. 베인을 돌리는 최대 모멘트를 라 하면, 점착력 c는[3]
- 이다.
각주 편집
참고 문헌 편집
- 성안당, <토목기사 과년도 시리즈 - 토질 및 기초>(2015)
- 이인모 (2013). 《토질역학의 원리》 2판. 씨아이알. ISBN 9791156100096.