대형 직접전단시험과 대형 삼축압축시험에 의한 조립재료의 전단강도 비교 (Comparison of Shear Strength of Coarse Materials Measured in Large Direct Shear and Large Triaxial Shear Tests)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반환경공학회
· 수록지 정보 : 한국지반환경공학회 논문집 / 10권 / 1호 / 25 ~ 34페이지
· 저자명 : 서민우, 김범주, 하익수

초록

댐이나 항만 건설시 재료로 사용되는 조립재는 입자크기가 일반 토사에 비해 매우 크기 때문에 이러한 재료에 대해서 전단시험을 수행할 때에는 가급적 대형 전단시험장치를 사용하는 것이 보다 정확한 결과를 얻기 위해 바람직하다. 대형 전단시험장치로는 일반적으로 대형 직접전단시험장치와 대형 삼축압축시험장치가 있으나 일반 토질시험장치와 비교해 제작과 보급, 운영 등의 어려움 때문에 현재까지 국내에서 두 시험장치를 사용하여 시험을 수행한 실적은 많지 않은 편이다. 본 연구에서는 댐 축조재로 사용되는 입경이 큰 조립재료를 대상으로 시료의 평균 입자크기와 공시체 크기, 연직응력(구속압) 조건 등에 차이가 있는 총 6개 case에 대해서 대형 직접전단시험과 대형 삼축압축시험을 수행하고 두 시험간 전단강도 특성의 차이를 비교하였다. Mohr-Coulomb 강도규준에 의한 전단강도를 기준으로, 대형 직접전단시험을 통해 산정된 전단강도가 대형 삼축압축시험을 통해 산정된 전단강도보다 전체적으로 크게 나타났으며 또한, 1,000kPa 수직응력에 대해 두 시험간 산정된 전단강도를 비교한 결과 대형 직접전단시험에 의한 전단강도가 대형 삼축압축시험에 의한 전단강도보다 약 10∼70% 크게 나타나 입경이 작은 일반 토사와 비교해 그 차이가 크고, 대형 직접전단시험결과의 분산도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다.

영어초록

Since the particle sizes of the coarse materials used in dam or harbor constructions are much larger than those of typical soils, it is desirable that large shear testing apparatuses are used when performing shear tests on the coarse materials to obtain as accurate results as possible. Two large-scale shear testing apparatuses, large direct shear testing apparatus and large triaxial shear testing apparatus, are commonly used. Currently in Korea, however, there have not been many cases in which shear tests were done using the large apparatus due to mainly difficulties in manufacturing, diffusing, and operating them. In present study, both large direct shear tests and large triaxial shear tests were performed on the coarse materials, which are used as dam fill materials, for 6 test cases in which particle sizes, specimen sizes, vertical pressure (confining pressure) conditions were little different, and then, the shear strength characteristics of the materials were compared with the two different shear tests. The test results showed that, by the Mohr-Coulomb failure criterion, overall the shear strength obtained by the large direct shear tests was larger than that by the large triaxial shear tests. Moreover, the shear strength under the normal stress of 1,000 kPa was about 10 to 70% larger for the large direct shear tests than for the large triaxial shear tests, revealing the larger differences in the coarse materials, compared to typical soils.

참고자료

· 없음