흙의 비압밀-비배수(UU) 시험

소개글

토질시험

목차

1. 서 론
1.1 개요
1.2 목적
1.3 이론적 배경

2. 본 론
2.1 시험 기구 및 재료
2.2 시험 방법
2.3 시험시 주의사항

3. 결 언
3.1 DATA SHEET비압밀 비배수(UU) 시험
3.2 실험 값 계산과정

4. 참고 문헌

5. 고 찰

본문내용

1. 서 론

1.1 개요

1.1.1 시료의 전단 전후를 통해 또는 전단과정에 있어서 간극수의 배출이나 흡수를 허용하지 않는 비배수 조건의 시험이다.
1.1.2 이 때 얻어지는 강도 정수는 Cu, Øu 이며 포화토의 Øu는 언제나 0 이다.
1.1.3 구속응력의 크기에 관계없이 전응력 파괴 Mohr 원의 크기는 같으며 유효응력 Mohr 원은 하나뿐이다.
1.1.4 불포화점토나 fissured clay 의 경우
- 구속응력의 크기가 증가할수록 파괴 Mohr 원이 커지나 충분히 커지면 Mohr 원의 크기가 일정하게 되어 Øu = 0 상태의 포락선이 된다.

1.2 목적

점성토로 만든 원통형 공시체에 3축으로 압축하여 파괴시킨다. 파괴과정의 변형에 따른 응력거동을 파악해서, 파괴시의 주응력으로 Mohr-Coulomb 강도규준의 비배수 강도정수를 구한다.

1.3 이론적 배경
삼축압축 시험은 가장 현장조건을 잘 재현할 수 있는 실험으로서 연구 및 설계목적으로 가장 많이 사용되는 실험법이다.
삼축압축시험은 직접전단시험과 달리 파괴면을 미리 설정하는 것이 아니라 흙입자 외부에서 최대주응력과 최소주응력을 가하여 두 응력차로 인하여 흙입자 내부에서 자연발생적으로 전단파괴면이 형성되고 이 파괴면을 따라 전단파괴가 발생하도록 하는 실험법이다.

삼축압축 실험은 반드시 두 단계로 실행된다.
첫째단계. 구속압력 단계이다. 시료를 셀에 넣고 셀을 물로 채우고 물에 압력을 주는 방법으로 흙입자에 구속압력 σ_3를 가한다.
둘째단계. 첫째단계에서 가한 σ_3를 계속 지속시키면서 연직축 방향으로 하중을 추가로 계속 증가시킨다. 이를 축차응력, Δσ_d라고 한다. Δσ_d를 계속 증가시키면 결국은 흙입자는 전단파괴가 일어날 것이다. 이때의 축차응력이 Δσ_df이다. 그렇다면 파괴시 연직응력은 σ_1f = σ_3 + Δσ_df 가 될 것이다.

실제 현장에서 전단파괴는 주로 지하수위하에서 발생되므로 실험시 먼저 시료를 완전히 포화시킨 후에 삼축압축실험을 실시한다.
그렇다면 구속압력(σ_3) 또는 축차응력(Δσ_d)을 가할 때 이 외부응력의 증가분을 흙이 받아주던지, 물이 받아주던지 해야할 것이다. 실험시 배수조건에 따라 물이 받아주는 부분이 달라지며 이에 따라 흙이 받아주는 부분인 유효응력이 달라질 것이다.

참고 자료

1) 토질역학. Braja M.Das 저. ( 사이텍 미디어 )

2) 지반공학 시험법 및 응용. 김용필 외 2명 저. ( 세진사 )