[지반공학 및 실험] 투수시험(정수위, 변수위)

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 시험 이론
4. 시험결과 및 분석
5. 시험 황용방안
6. 시험 고찰

본문내용

1. 실험 제목
투수시험

2. 실험 목적
주어진 시료를 정수위, 변수위 투수계수 시험을 이용하여 투수계수를 측정하여 시험 진행 방법과 관련이론을 채득한다.

3. 시험 이론
· 간극수
흙 속에는 여러 가지 형태의 물이 존재하고 있으며 그 생성원인, 지반 내 존재 상태에 따라 다음과 같이 구분한다.
- 지하수: 중력에 의하여 공극을 흐르며 일정한 수위를 유지하는 물.
- 흡착수: 흙 입자를 둘러싸고 있으며 지반의 역학적 거동에 영향을 미치며 노건도하여도 마르지 않음.
- 침투수: 강우 등이 지반 내로 유입되어 지반 내에서 압력 없이 흐르는 물.
- 지층수: 지층의 형상이 특이하여 지반 내에서 압력없이 흐르는 물.
- 모관수: 모세관 현상에 의하여 간극을 따라 상승되어 지하수면 위에 존재하는 물.
- 절리수: 침투에 의해 불연속 지반에 유입되어 절리를 따라 흐르는 물.
- 간극수: 기타의 여러 가지 원인에 의하여 지반의 간극에 존재하는 물.

이와 같이 지반에 존재하는 물은 지반의 구조골격에 직접적인 힘을 가하여 지반 내 유효웅력애 영향을 미친다. 지반 내의 물에 의해 발생, 작용되는 힘은 다음과 같다.
- 정수압: 면에 수직으로 작용함. 물의 단위중량에 수두를 곱하여 구함.
- 침투압: 물이 지반 내 간극을 흐르면서 흙 입자에 가하는 압력. 단위부피당 작용하는 압력.
물의 단위중량와 동수경사의 곱으로 구함.
- 간극수압: 지반 내 간극수의 압력
- 부력: 지하수면 아래에 있는 구조물이 부력에 의하여 받는 힘.

· 달시(Darcy)의 법칙
오른쪽 그림과 같이 투수성을 가진 흙이 있다고 할 때 Darcy는 출구유속 가 수두차 와 비례하고 유로길이 과 반비례하다는 것을 알아냄. 이를 계수 를 이용하여 다음과 같은 식을 만들었다.

참고 자료

토질역학 및 실험 강의노트, 지반공학 및 실험 강의노트 및 투수시험 강의노트
김용필 외 5인, 「지반공학 시험법 및 응용」, 세진사(2000), p.206 - 226
천병식 외 2인, 「지반공학 실험 및 조사」, 구미서관(2010), p.94 - 104
이상덕, 「토질시험 원리와 방법 제 2판」, 도서출판 CIR(2014), p.134 – 148