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[지반공학 및 실험] 투수시험(정수위, 변수위)

12170000 000투수시험1. 실험 제목투수시험2. 실험 목적주어진 시료를 정수위, 변수위 투수계수 시험을 이용하여 투수계수를 측정하여 시험 진행 방법과 관련이론을 채득한다.3. 시험 이론· 간극수흙 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 단위중량LEFT ( gamma _{w} RIGHT )에 수두를 곱하여 구함.- 침투압: 물이 지반 내 간극을 흐르면서 흙 입자에 가하는 압력. 단위부피당 작용하는 압력.물의 단위중량LEFT ( gamma _{w} RIGHT )와 동수경사LEFT ( i RIGHT )의 곱으로 구함.- 간극수압: 지반 내 간극수의 압력- 부력: 지하수면 아래에 있는 구조물이 부력에 의하여 받는 힘.· 달시(Darcy)의 법칙오른쪽 그림과 같이 투수성을 가진 흙이 있다고 할 때 Darcy는 출구유속v가 수두차TRIANGLE h와 비례하고 유로길이L과 반비례하다는 것을 알아냄. 이를 계수k를 이용하여 다음과 같은식을 만들었다.v=k {TRIANGLE h} over {L} =kiLEFT ( i=동수경사 RIGHT )여기서k를 “투수계수”라고 한다.이때침투유량=출구유량A _{v} v _{s} =Av#v _{s} = LEFT ( {A _{v}} over {A} RIGHT ) v= LEFT ( {A _{v} L} over {AL} RIGHT ) v= LEFT ( {V _{v}} over {V} RIGHT ) v= LEFT ( {1} over {n} RIGHT ) v= {v} over {n} = {ki} over {n}#THEREFORE v _{s} = {v} over {n} = {ki} over {n} ``#````````v=nv _{s} `````````````````````````````````v _{s} `,`v:`흙의`간극으로``흐르는`침투유속`및`유출유속#```````````````````````````````````````````````````````````````````n,`e:`흙의`간극율`및`간극비· 투수계수지반의 간극 내에 있는 지하수가 수두차에 의하여 간극을 따라 흐르는 특성을 지반의 투수성이라고 한다. 지반에 따른 투수계수 지반투수계수k [cm/sec]거친 모래좋은 모래실트점토1 ~10 ^{-2}10 ^{-2} ~10 ^{-3}10 ^{-3} ~10 ^{-5}

공학/기술| 2024.04.04| 7페이지| 2,500원| 조회(355)

지반공학, 지반, 인하, 투수, 투수시험

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[지반공학 및 실험] 압밀시험

12171057 00호압밀시험1. 실험 제목압밀시험2. 실험 목적압밀의 의미와 원리를 알아보고 압밀시험을 진행하며 압밀과 관련된 데이터를 얻는 방법을 직접 체득한다.3. 시험 이론· 압밀, 압밀시험물로 포화된 점성토에 하중을 가하였을 때 과잉 공급수압이 발생하여 서서히 공극수가 배출되기 때문에 생기는 흙의 체적감소현상을 압밀 이라고 한다. 압밀과 관련된 데이터를 얻기 위해 실내에서 시행하는 실험이 압밀시험이다. 압밀시험은 흙의 측면을 구속하고(구속력) 축 방향 배수를 혀용 하면서 하중을 재하 할 때 압밀량과 압밀속도에 관련된 계수들을 구하는 시험이다.압밀 시험방법은 Terzaghi의1차원 압밀이론에 근거를 두고 있다. 시험을 통해 공극비 ? 압력곡선 (그림 2)을 그려 압밀량 계산을위한 압축지수, 재압축지수를 결정하고 시간 ? 변형량 곡선(그림 3)에서 압밀속도를 나타내는 압밀계수를 얻을 수 있다. 압밀시험 개요 응력 ? 간극비 곡선 시간 - 압축량 곡선TRIANGLE H·· 다짐다짐은 타격, 누름, 반죽, 진동 등의 인위적인 방법으로 흙의 밀도를 증대시켜 지반을 개량하는 방법이다. 흙을 다지면 공극속의 공기가 배출되어 밀도가 증가하고 상호간의 간격이 좁아져 투수성과 압축성이 감소하고 전단강도는 증대된다.다짐과 압밀은 결과적으로는 체적감소라는 같은 결과를 가지지만 다음과 같은 차이점을 지닌다. 다짐과 압밀의 비교다짐압밀함수비변화 X (최적함수비w _{opt})변화 O주 대상 흙느슨한(Loose) 사질토연약 점성토시간단기장기목적건조단위중량증가에 따른 투수성 저하, 강도증가간극수압 소산에 의한 강도증가? 다짐은 최적함수비에서 벗어나지 않으면서 외력을 가해 흙의 간극 속 공기를 제거하여 지반을 개량한다. 반면 압밀은 흙에 하중이 가해지면서 생기는 (과잉)간극수압의 소산을 유도하여 강도를 증가 시키는 방법이다.? 두 방법 모두 점성토 혹은 사질토에 적용 가능은 하지만 일반적으로 다짐은 느슨한 사질토에, 압밀은 포화도가 높은 점성토에 적용한다.? 다짐은 다짐장비를 이용RIGHT )법은 다음과 같은 보정과정을 거친다.1. 세로축에 압축량LEFT ( d RIGHT ), 가로축에log```t를 잡아 측정결과를 그린다.2. 1차 압밀곡선과 2차 압밀곡선의 직선구간을 연장하여 교점을 구한다. 교점의 종좌표가d _{100}을 나타낸다.3. 시간축에서t _{0} =0의 점이 나타나지 않으므로 곡선 위의 임의의 점 P,LEFT ( t _{1} ,d _{1} RIGHT ), QLEFT ( 4t _{1} ,d _{2} RIGHT )를 잡고d _{1} -d _{2}만큼 P점에서 이동시켜 보정된 영점d _{s}를 구한다.d _{s}4. 와d _{100}거리의 0.5배 되는 점을 수평으로 연장하여 곡선과 교차하는 압밀도가 50%인 점을 구하고 이때의 시간t _{50}을 구한다.(sqrt {t} - 압축량) 곡선은 다음과 같은 보정과정을 거친다.1. 세로축에 압축량d, 가로축에 소요시간의 제곱근sqrt {t}를 잡아 측정결과를 그린다.2. 이 곡성의 초기 직선부를 연장하여 세로축과 만나는 점을 초기치d _{s}라 하고, 아 점으로부터 기울기가 1.15인 기울기 선을 그려서 곡선과 만나는 점을 압밀이 90% 일어난d _{90}으로 한다.t _{90}3. 을 그래프에서 구한다.4. 시험방법1. 시료위에 커팅 링을 올려놓고 시료가 커팅링 위로 올라오도록 눌러준다.2. 줄톱을 이용하여 커팅 링 주변의 시료를 깎아준다.3. 압밀링 위에 커팅 링을 올려놓고 삽입봉을 이용하여 시료를 압밀링에 밀어 넣는다.4. 수침상자에 다공판을 놓고 그 위에 여과지를 올려놓는다.5. 수침상자에 압밀링+시료를 올려 놓는다.6. 수침상자에 고무링과 고정식 링을 올려놓고 조립나사로 고정시켜 준다.7. 가이드 링과 가압판을 올려 놓는다. (양면배수를 위해 가압판 아래에 여과지와 다공판을 놓는다.)8. 가압판의 다공석판이 물에 잠길 정도로 물을 채워 공시체를 포화시킨다.9. 하중 재하시 편심이 발생하지 않도록 수평을 맞춰준다.10. 변형량 측정장치를 설치한다.11. 하중을 재하하고 압수비InitialFinishWeight of Ring (g)283Weight of Ring +Soil (g)380.95375.44Weight of Pan (g)283.24Weight of Pan +Dry Soil (g)350.04Weight of Wet Soil (g)97.9592.44Weight of Water (g)31.1525.64Weight of Dry Soil (g)66.8Water Contents (%)46.6317365338.38323353w= {W _{w}} over {W _{s}} ` TIMES 100 LEFT ( % RIGHT ) 에서 함수비를 구함.e _{0} = {gamma _{w} G _{s} Ah _{0}} over {W} LEFT ( 1+w RIGHT ) -1 을 이용하여No.1, 2, 3 각각의 간극비를 구하고 세 값의 평균으로 시료의 평균 간극비를 구함. 압밀시험 결과하중: 0.1 kg/㎠하중: 0.2 kg/㎠하중: 0.4 kg/㎠하중: 0.8 kg/㎠시간침하량(x10^-3mm)시간침하량(x10^-3mm)시간침하량(x10^-3mm)시간침하량(x10^-3mm)0*************5 sec615 sec6215 sec28215 sec38830 sec730 sec6730 sec28430 sec39160 sec860 sec6960 sec28760 sec4052 m92 m702 m2902 m4184 m104 m714 m2924 m4328 m128 m728 m2978 m44815 m1515 m7715 m30015 m45730 m1930 m8030 m31530 m4701 h221 h841 h3181 h4802 h272 h872 h3212 h4884 h374 h1004 h3224 h4978 h408 h2548 h3308 h50712 h5112 h27012 h35512 h51324 h5624 h27424 h38724 h519위의 시료에 아래와 같은 시간동안 하중을 가하여 시간에 따른 높이 변화량(침하량)을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다.^{2}} over {t _{90}} = {0.848 BULLET 1.82 ^{2}} over {6.58} =0.43 LEFT ( cm ^{2} /h RIGHT ) =1.19 TIMES 10 ^{-4} LEFT ( cm ^{2} /sec RIGHT ) 의 곡선에서부터 압밀계수C _{v}를 다음과 같이 구할 수 있다.t _{50} =57.21secC _{v} = {0.197H ^{2}} over {t _{50}} = {0.197 BULLET 1.82 ^{2}} over {57.21} =1.14 TIMES 10 ^{-2} LEFT ( cm ^{2`} /sec RIGHT )또한 위의 e -log`P 곡선에서 다음과 같이 정규압밀 압축지수C _{c}와 과압밀 압축지수C _{r}을 구할 수 있다.C _{c} = {e _{a} -e _{b}} over {log {P _{b}} over {P _{a}}} = {1.40-1.35} over {log {0.8} over {0.1}} =0.055C _{r} = {TRIANGLE e} over {log {sigma prime _{1}} over {sigma prime _{0}}} = {1.35-1.19} over {log {6.4} over {0.8}} =0.18 압축계수a _{v}a _{v} = {TRIANGLE e} over {TRIANGLE P} = {0.067} over {6.4-3.2} =0.021 곡선위와 같은 방법으로 하중 0.1, 0.2, 0.4 세 구간을 제외하고 나머지 하중 영역에서의 결과값을 정리하면 다음과 같다. 시험 결과에 따른 값압밀하중LEFT ( kg/cm ^{2} RIGHT )TRIANGLE 하중공시체 높이LEFT ( cm RIGHT )t _{90}LEFT ( sec RIGHT )C _{v}LEFT ( cm ^{2} /sec RIGHT )TRIANGLE ea _{v}LEFT ( cm ^{2} /kg RIGHT )m _{v}LEFT ( cm ^{2} /kg RIGHT )투수계수kLEFT ( cm/sec 통해 압축지수를 추정하는 식을 이용한다면 반대로 시험에서 구한 압축지수를 통해 액성한계를 추정할 수 있다.C _{c} =0.009 LEFT ( LL-10 RIGHT ) (불교란 시료)C _{c} =0.007 LEFT ( LL-10 RIGHT ) (교란시료)? 지반의 압밀 침하량을 구할 수 있다.1. 체적압축계수LEFT ( m _{v} RIGHT ) 이용TRIANGLE H=m _{v} H _{0} TRIANGLE P` 2. 압축지수LEFT ( C _{c} RIGHT )이용TRIANGLE H= {C _{c}} over {1+e _{0}} H _{0} ` BULLET log {P _{0} + TRIANGLE P} over {P _{0}} 3.log`P`-`e 곡선 이용TRIANGLE H= {e _{0} -e} over {1+e _{0}} H _{0}e=재하`후`간극비 ? 재하 후 시간 t 가 경과 했을 때의 침하량TRIANGLE H _{t}를 구할 수 있다.T _{v} = {C _{v} t} over {H _{dr}^{2}} 에서 시간계수T _{v}를 구한 후에 압밀도LEFT ( U RIGHT ) - 시간계수LEFT ( T _{v} RIGHT ) 곡선에서 압밀도를 구한다.TRIANGLE H _{t} = TRIANGLE H BULLET U를 이용하여TRIANGLE H _{t}를 구한다.8. 시험 고찰이번 시험은 kS F ?2316에서 구정된 바에 따라 흙의 압밀 시험을 진행하였다. (직접 진행하지 못함)흙의 압밀은 다짐과 다르게 비교적 긴 시간에 걸쳐 일어나며 하중의 증가에 따른 간극수압이 발생하였다가 그로 인하여 간극수압이 소산 되면서 강도가 증가한다. 즉 함수비에 변화가 발생한다. 이번 시험에서는 우선 흙의 질량과 완전건조 상태에서의 흙의 질량 등을 측정하여 흙의 초기함수비와 간극비를 알아냈다. 이후 압밀시험을 진행하였다. 압밀시험은 하중을 2배 비율로 증가시키며 압밀시키고 이때 압축량(침하량)을 측정하여LEFT ( e`-`log`P RIGHT )곡선,LEFT 이어

공학/기술| 2024.04.04| 10페이지| 2,500원| 조회(251)

지반공학, 압밀, 지반, 인하

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공종규 격단위수량"코드(산근, 호표)"A 도로 건설공사1. 토 공식1. 토 공 식1.05 흙 깎 기 공a. 토사깎기 도저 M3 " 2,401,238 ""표준시장단가, DD100.10000"b. 리핑암깎기 리퍼M3 " 676,061 ""표준시장단가, DD200.00000"c. 발파암깎기c-1 미진동궆착 M3 " 3,200 "산근10호표c-2 정밀진동제어발파 M3 " 10,157 "신근11호표c-3 진동제어발파 소규모 M3 " 34,982 "산근12호표c-4 진동제어발파 중규모 M3 " 139,370 "신근13호표c-5 일반발파 M3 " 396,698 "산근14호표c-6 대규모발파 M3 " 368,157 "신근15호표1.06 유용토운반a. 무 대 운 반 -a-1. 토 사 M3 " 173,978 "a-2. 리 핑 암 M3 " 4,128 "b. 도 저 운 반 -b-1 토 사 L= 55m M3 " 103,475 "산근 1호표b-2 리 핑 암 L= 55m M3 " 19,475 "산근 2호표b-3 발 파 암 L= 55m M3 845 산근3호표c. 덤 프 운 반 -c-1 토 사 L=1.8km M3 " 1,810,186 "산근 4호표c-2 리 핑 암 L=1.8km M3 " 620,659 "산근 5호표c-3 발 파 암 L=1.8km M3 " 449,242 "산근 6호표1.08 사 토 -a. 사토 운반 "토 사, L=2.5km "M3 " 313,600 "산근 7호표b. 사토 운반 "리핑암, L=2.5km "M3 " 31,798 "산근 8호표c. 사토 운반 "발파암, L=2.5km "M3 " 501,533 "산근 9호표3. 배 수 공식3.1 배수공 식b-1 구조물터파기 육상토사 (굴삭기) M3 " 88,058 "산근16호표b-2 구조물터파기 육상리핑암 (대형프레이커) M3 909 산근17호표d. 되메우기 및 뒤채움 대형장비M3 " 47,546 "산근18호표3.10 도수로 설치공 -a. 콘크리트타설 M3 " 1,091 ""표준시장단가, EC201.01152"b. 합판거푸집 0~7mM(무한궤도)흐트러진상태기준 2단 후진""L = 화강암 = 1.7 표준품셈 근거 , f = 1/L=0.59"E = 0.35-.01=0.25q=거리를 고려한 삽날의 용량=q0*eq0=거리를 고려하지않은 삽날의 용량=5.5" V1 = 52 , V2 = 58 "e=운반거리계수=40이하=0.88cm=L/V1+L/V2+t" f = 1/1.7 = 0.59, t = 0.25 "L=운반거리t=기어변속시간=0.25" qo = 5.5 , e1 = 0.88"산근 3호표 계수 및 계산E 0.25D35q1 = qo * e1 = 4.84 V1(m/min)52V2(m/min)58f0.59t0.25Cm = 35/V1 + 35/V2 + t = 1.53q0(m3)5.5e0.88q14.84Q = (60*q*f*E) / cm = 28.06 Cm1.53Q(m3/hr)28.05980539경 비 : 41127(원/hr) / Q = 1465.6 (원/m3)"1,465.6""1,465.6"노 무 비 : 44909(원/hr) / Q = 1600.4 (원/m3)"1,600.4""1,600.4"재 료 비 : 58679(원/hr) / Q = 2091.2 (원/m3)"2,091.2""2,091.2"계 :"2,091""1,600""1,465""5,156"산근 4호표 토사 운반 덤프 32ton L=1.8km"1,172""1,071""1,044""3,287"Q=(3600q*k*f*E)/cm1. 적 재 (로더 5m3 타이어)q(버킷 용량)=5m3"K(버킷계수)=산적상태에서 적재하는 조건이 좋은 모래, 보통토"" qs = 5 , K = 1.2, f = 1.0 / 1.1 = 0.91""L=1.1(모래) , f=1/L=0.91""E=0.75(흐트러진상태, 모래, 작업여건 보통이나 품셈에서 타이어식로더는 파쇄암 이외에서 현장조건 양호로 적용)"" Es = 0.75, m = 1.8 , L = 8 "m=1.8(타이어식)L=표준편도주행거리 8m" t1 = 9 , t2 = 14 ""t1=9(산적상태, 현장조건 보통, 타이어식)" 18.28 산근 9호표 덤프 계수 및 계산L(m)1.8t3(min)0.80t2 = 12.60 E0.9t4(min)0.15f0.59t5(min)3.77" t3 = 0.80 , t4 = 0.15 , t5 = 3.77 , t6 = 1.50 "q1(m3/대)16t6(min)1.50n(회)10.1Cm(min)37.10Cm = 37.10 t1(min)18.28Q(m3/hr)13.74t2(min)12.60Q =13.74 ① 덤프" 경 비 : 41,913 / Q = 3050.4 (원/m3)""3,050.4""3,050.4"" 노 무 비 : 44,909 / Q = 3268.4 (원/m3)""3,268.4""3,268.4"" 재 료 비 : 48,832 / Q = 3554.0 (원/m3)""3,554.0""3,554.0"소계 :" 3,554 "" 3,268 "" 3,050 "" 9,872 "계 :" 4,759 "" 4,722 "" 4,375 "" 13,856 "※ 인접공구 사토처리이므로 정리비 계상하지 않음산근 10호표 미진동굴착"11,048""22,338""4,035""37,421"미진동굴착 화약취급공보통인부유압식크롤러드릴(110kW)굴삭기+대형브레이커(1m3)1. 발파공0.04(인/m3)0.06(인/m3)0.1(hr/m3)0.04(hr/m3)1) 인 력구분폭약폭약수량규격단가kg당 단가발파보호공뇌관 뇌관개수화약취급공=0.04"7,381.3""7,381.3"kg/m3/box/kg개/m3미진동굴착미진동 화약(로백스)0.1099"32㎜, 12㎏/Box, 120g×100본, 200㎜"" 89,375 "" 7,448 "O"하이넬플러스MS ,6.0m(비전기뇌관)"0.915750916보통인부=0.06"8,297.4""8,297.4"2) 재 료" 미진동화약(LoVEX 32mm, 120g)=0.1099 "818.5818.5" 뇌관(하이넬플러스MS, 6.0m)= 0.92 "3394.8"3,394.8"잡재료 = 재료비의 5%210.00210.03) 기 계유압식크롤러드릴 (110kW) = 규모) 리퍼 32ton647495453"1,595" Q=(60*An*L*f*E)/cmL(작업거리)=20m(불도저 최소 집토거리)L = 20 "An(리핑단면적)=0.2 (30ton급, 1본)""E(작업효율)=0.80 (경질, 1본, 탄성파속도 1,200m/sec, 30ton급)"" An = 0.20 , E = 0.80 , f = 1/L = 1/1.7 = 0.59""L(체적환산계수)=1.7(화강암, 경암)"cm=0.05L+0.25(리퍼의 cm은 불도저 산정식과 같으나 전진시 1단속도가 0.6~0.9 감소하므로 해당 산정식 이용)cm = 0.05L + 0.25 = 1.25 산근 20호표 계수 및 계산Q = 90.62 L(m)20f0.59An(m2)0.2Cm(min)1.25" 경 비 : 41,127 / Q = 453.8 "453.8453.8E0.8Q(m3/hr)90.62" 노 무 비 : 44,909 / Q = 495.5 "495.5495.5" 재 료 비 : 58,679 / Q = 647.5 "647.5647.5계 :647495453"1,595"산근 21호표 콘크리트타설/펌프차(앙호)"2,691""13,484""2,808""18,983"수송비 별도 계상 20km/h슬럼프 15cm기준150m3기준 / 1회1. 인 력1) 콘크리트공 0.033 "7,141.4 ""7,141.4"1회타설 150m3콘크리트5특별인부 0.007 "1,162.4 ""1,162.4"특별1보통2보통인부 0.013 "1,797.7 ""1,797.7"진동기 사용x" 2) 공구손료 및 잡재료, 기계경비"인력품의 4%(200m3미만)404.0 404.0 808.02. 콘크리트 펌프차1) 콘크리트 펌프차 운전시간 Tc=(t1+t2+t3+t4)/Ft1: 20 min (펌프차 셋팅)t2: 20 min (펌프차 마감)t3: 30 min/회당 (펌프차 이동 및 재셋팅)" t4: 기준시간 * f1 * f2 * 타설량 (펌프차 타설, min)"" 기준시간 : 1.25 min (철근콘크리트, 15cm)"" f1: 1.2 원】"경 유0.001 %S 저유황 42.4 ℓ"1,216.0 ""51,558.4 ""1,216.0 ""51,558.4 "자재단가-1잡 품주연료비의 % 50.0 %"51,558.4 ""25,779.2 ""51,558.4 ""25,779.2 "건설기계운전기사 1.0 인"202,885.0 ""44,909.4 ""202,885.0 ""44,909.4 "직종번호 1048기계손료 0.2 "307,257.0 ""53,094.0 ""307,257.0 ""53,094.0 "계 "562,916.4 ""175,341.0 "" 77,337.0 "" 44,909.0 "" 53,094.0 ""D0301-0287N :로더(무한궤도) [2.87㎡] 【기계가격:171,635천원】"경 유0.001 %S 저유황 25.3 ℓ"1,216.0 ""30,764.8 ""1,216.0 ""30,764.8 "자재단가-1잡 품주연료비의 % 21.0 %"30,764.8 ""6,460.6 ""30,764.8 ""6,460.6 "건설기계운전기사 1.0 인"202,885.0 ""44,909.0 ""202,885.0 ""44,909.0 "직종번호 1048기계손료 0.2 "171,635.0 ""40,934.9 ""171,635.0 ""40,934.9 "계 "406,500.8 ""123,069.3 "" 37,225.0 "" 44,909.0 "" 40,934.0 ""3032-0500 :로더(타이어) [5㎡] 【기계가격: 282,050천원】"경 유0.001 %S 저유황 29.4 ℓ"1,216.0 ""35,750.4 ""1,216.0 ""35,750.4 "자재단가-1잡 품주연료비의 % 44.0 %"35,750.4 ""15,730.1 ""35,750.4 ""15,730.1 "건설기계운전기사 1.0 인"202,885.0 ""44,909.4 ""202,885.0 ""44,909.4 "직종번호 1048기계손료 0.2 "282,050.0 ""58,807.4 ""282,050.0 ""58,807.4 "계 "521,901.4 ""155,.

공학/기술| 2024.04.03| 1페이지| 2,500원| 조회(149)

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[응용측량학 및 실습] 항공사진측량 설계_인하대

항공사진측량 촬영 설계1. 설계 목적1.1 설계목적최근 몇 차례의 남북 정상회담이 있었고 남북 공동 선언문을 통해 정치적, 사회적 합의뿐만 아니라 신의주 철도, 경의 고속도로 등 전반적 사회 인프라 시설에 대한 합의 또한 진행되었다. 또한, 북한이 원산 갈마지구에 2000억에 가까운 대규모 투자를 감행하며 해당 지역을 관광지구화 하겠다는 의지를 보였다. 원산지역이 관광지구로 변모했을 때 북한 일대의 노후화된 철도 노선을 제거하고 신규 동해안 철도 노선을 설치하는 등 교통, 인프라 시설을 확충한다면 우리나라 강원도의 관광도시인 속초와 강릉을 원산까지 이어 동해안 전체를 관광지로서 활성화시킬 수 있을 것이다. 이에 따라 지금은 아니지만 향후 북한이 경제개방 또는 관광에 대해 일부 개방을 하였을 때 그에 맞춰 빠르게 대응하고 사업을 성사시키기 위해 해당 지역(속초, 고성)에 대해 항공측량을 실시하여 지형을 파악해 둔다면 매우 유리할 것 이라고 생각하여 해당 지역에 대해 항공 촬영 설계를 진행하였다.2. 설계 요소2.1 촬영 제원카메라 제원 (아날로그 카메라)항공기 제원xel X ultra camCessna 206※(항공정보포털시스템 - Cessna 206)초점거리150mm최대 비행높이8000m속도170 ~ 250 km/h(3000m 상공)영상제원23cmTIMES 23cm실용 상승한도4785m최대속도151노트 (280 km/h)축척1:5000중복도횡중복도최소 60%종중복도최소 30%2.2 대상 지역2.2.2 대상 지역 촬영일시- 사진측량 작업규정 제23조에 의하면,1. 산지인 강원도 일대는 태양고도 30°이상일 때 촬영을 실시한다.1. 또한 강원도 일대는 험준한 지형이므로 음영과 무관히 영상이 잘 보이기 위해서는 정오에 가까운 시간대에 촬영을 실시하여야 그림자가 적을 것이다.1. 비, 눈, 구름 등의 기상현상의 방해가 없어야 한다.- 위 3가지 조건을 만족하는 날짜와 시간대를 조사해 본다.촬영 지역 일대인 강원도 영동지역의 날씨를 알아본 결과, 12월 8일, 12월 008cm 이내1/1,000～1/1,2001/5,000～1/8,00012cm 이내1/2,500～1/3,0001/10,000～1/15,00025cm 이내1/5,0001/18,000～1/20,00042cm 이내1/10,0001/25,000～1/30,00065cm 이내1/25,0001/37,50080cm 이내* 제14조(항공기) 항공기는 다음 각 호의 성능을 보유하여야 한다.1. 촬영에 필요한 장비를 실고 안정적으로 비행을 실시할 수 있어야 한다.2. 촬영시 필요한 항공사진측량용 카메라의 설치가 가능하고 작동에 불편이 없도록 안정적으로 공간이 확보되어야 한다.3. GPS/INS의 장치를 이용할 경우 GPS 안테나를 기체위에 설치할 수 있어야 한다.4. 항공사진측량용 카메라는 렌즈부분이 배기가스 등으로 인한 이상굴절 및 기름분무의 영향을 받지 않는 위치에 장착되어야 한다.5. 촬영에 필요한 장비를 안정적으로 운용할 수 있는 충분한 전원을 확보하여야 한다.제15조(항공사진측량용 카메라) 항공사진측량용 카메라는 다음 성능의 것을 표준으로 한다. ① 항공사진측량용 카메라는 필요에 따라 협각, 보통각, 광각, 초광각 렌즈를 선택할 수 있으며 카메라의 적정 성능유지를 위하여 정기적으로 점검을 받아야 한다.② 항공사진측량용 카메라의 렌즈 왜곡수차는 0.01mm 이하이며, 초점거리는 0.01mm 단위까지 명확하여야 한다.③ 칼라항공사진을 사용하는 항공사진측량용 카메라는 색수차가 보정된 것을 사용한다.④ 디지털항공사진카메라는 일정폭으로 개별영상이 만들어져야하며, 개별영상은 도화기 등에서 입체시 구현 및 도화가 가능하여야 한다.⑤ GPS/INS 장치를 이용하여 촬영을 실시하는 경우는 INS가 항공사진측량용카메라 본체에 장착되어 있어야 한다.⑥ 항공기의 속도로 인한 영상의 흘림을 보정하는 장치(Forward Motion Compensation, Time DelayedIntegration) 등을 갖추거나 실제적인 영상보정이 가능한 촬영방식을 이용하여 영상의 품질을 확보할 수 있어야 한다코스간 30%를 표준으로 하며, 필요에 따라 촬영 진행 방향으로 80% 인접코스 중복을 50%까지 중복하여 촬영할 수 있다. 다만, 선형방식의 디지털카메라에서는 인접코스의 중복만을 적용한다.* 제21조(촬영방향) 촬영방향은 동서를 원칙으로 하되 촬영구역의 모양, 지형, 지세 및 풍향을 고려하여 변경할 수 있다.* 제23조(촬영비행조건) 촬영비행은 다음 각 호의 정하는 바에 의한다.1. 촬영비행은 시정이 양호하고 구름 및 구름의 그림자가 사진에 나타나지 않도록 맑은 날씨에 하는 것을 원칙으로 한다.2. 촬영비행은 태양고도가 산지에서는 30° 평지에서는 25°이상일 때 행하며 험준한 지형에서는 음영부에 관계없이 영상이 잘 나타나는 태양고도의 시간에 행하여야 한다.3. 촬영비행은 예정 촬영고도에서 가급적 일정한 높이로 직선이 되도록 한다.4. 계획촬영 코스로부터 수평이탈은 계획촬영 고도의 15% 이내로 한하고 계획고도로부터의 수직이탈은 5% 이내로 한다. 단, 사진축척이 1/5,000이상일 경우에는 수직이탈 10% 이내로 할 수 있다.5. GPS/INS 장비를 이용하여 촬영하는 경우 GPS 기준국은 촬영대상지역내 GPS상시관측소를 이용하고, 작업반경 30㎞ 이내에 GPS상시관측소가 없을 경우 별도의 지상 GPS 기준국을 설치하여 한다.6. GPS 기준국은 GPS상시관측소를 이용하는 경우를 제외하고, 다음에 유의하여 설치 및 관측을 하여야 한다.가. 수신 앙각(angle of elevation)이 15도 이상인 상공시야 확보나. 수신간격은 항공기용 GPS와 동일하게 1초 이하의 데이터 취득다. 수신하는 GPS 위성의 수는 5개 이상, GPS 위성의 PDOP(Positional Dilution of Precision)는 3.5이하7. GPS 기준국의 최종 측량성과 산출은 국토지리정보원에 설치한 국가기준점과 GPS상시관측소를 고정점으로 사용하여야 한다.* 제24조(사진 및 영상촬영)① 노출시간은 촬영계절, 촬영시간대, 천후, 대지속도(비행속도), 카메라의 진동, 사진필름ide lapA`=`S`(1`-` {q} over {100} )Number of models in a strip (length L)n _{m} `=`[ {L} over {B} `+`1]Number of photographs in a stripn _{b} `=`n _{m} `+`1Number of strips in a block(width Q)n _{s} `=`[ {Q} over {A} `+`1]Area of a stereoscopic modelF _{m} `=`(S``-`B)`ㆍ`SNew area for each model in a blockF _{n} `=`A`ㆍ`BTime between photofraphsTRIANGLE t`[s]`=` {B`[m]} over {v`[m/s]} ` GEQ `2.0Number of strips in a block(width Q)n _{s} `=`[ {Q} over {A} `+`1]Area of a stereoscopic modelF _{m} `=`(S``-`B)`ㆍ`SNew area for each model in a blockF _{n} `=`A`ㆍ`BTime between photofraphsTRIANGLE t`[s]`=` {B`[m]} over {v`[m/s]} ` GEQ `2.04.2 촬영경로주어진 카메라의 제원을 이용하여 다음과 같이 항공기의 비행고도를 계산했다.위의 그림에서 삼각형의 닮은 꼴을 이용하였고 이때 닮음비는 수치지도 제작을 위한 축척 (1:5000)이다.주어진 제원에 따라a=23cm (영상제원) , f=150mm (카메라 초점거리)a:L=f:H ⇒0.023m:L=0.15m:H=1:5000THEREFORE L=1150m``,``H=750m즉, 항공기의 비행고도가 750m, 한 프레임 당 영상에 담기는 영역의 크기는 (1,150m TIMES 1,150m)이다.이는 비행고도가 상당히 낮을 뿐만 아니라 프레임이 담게 되는 영역의 크기가 작아 너무 많은 촬영을 하여야 한다. 따라서 축척을 4배 늘려서 (1:200220.8LEFT ( km/h RIGHT )=61.33LEFT ( m/s RIGHT )날개각5°선회반경4390.5m사진간의 거리(Airbase)가 위에서 계산한 바에 따라 1,840m이다. 촬영의 안정성을 위해 30초에 1개의 영상을 취득한다고 설정했을 때, 비행속도는 다음과 같다.{1,840} over {0.5*60} =220.8 LEFT ( km/h RIGHT )총 비행시간은 다음과 같다.{494,951.4 LEFT ( m RIGHT )} over {61.33 LEFT ( m/s RIGHT ) LEFT ( =220.8km/h RIGHT )} =8069.86 LEFT ( sec RIGHT ) =2.24 LEFT ( hour RIGHT ) =2h 14m 30sec항공사진측량 작업규정 제24조 6항에서GPS/INS 장비를 이용하여 촬영할 경우 촬영경로 변경시 항공기의 회전각은 날개의 수평각이 25° 미만을 유지하여야 한다. 라고 명시됨에 따라 카메라에 부착된 GPS장비의 안정성과 급선회를 방지하기 위해 날개의 수평각을 5°로 설정하였고 그에 따라 다음과 같이 선회반경을 계산했다.R= {v ^{2}} over {g*tan LEFT ( theta RIGHT )} = {61.33 LEFT ( m/s RIGHT ) ^{2}} over {9.8 LEFT ( m/s ^{2} RIGHT ) *tan(5 DEG )} =4387m5. Mash-Up 위에서 계산한 결과를 이용하여 다음과 같이 강원도 고성지역에 설계도면을 Mash-up 했다.Mash-Up은 국토정보플랫폼에서 강원도 고성지역의 수치지도를 받아 이용하여 설계한 도면에 지도상에서의 좌표를 부여하였고 이후 Mygeodata라는 포맷 변경사이트에서 CAD파일에 한국 동부 좌표계인 (Korea 2000/East Belt 2010)을 적용하여 구글 어스에서 오픈할 수 있는 KML파일로 변환하였다. 이후 변환한 파일을 구글어스에 매시업하여 위와 같은 결과를 얻었다.6. 고찰이번 프로젝트는 1:5000의 수치지도를 주어진 설계제원.

공학/기술| 2024.04.03| 14페이지| 2,000원| 조회(199)

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토질역학 액성한계 및 소성한계 시험

12171057 2조 김세호액성한계 및 소성한계 시험실험일시 : 2018.10.8.1. 실험 제목액성한계 및 소성한계 시험 (애터버그 한계시험)2. 실험 목적흙의 함수량에 따라 달라지는 흙의 상태의 범위를 공학적으로 나타내는 에터버그 한계(Atterberg Limit)를 측정하는 시험을 진행하며 시험 진행 방법과 관련 이론을 채득한다.3. 시험 이론· 애터버그 한계(Atterberg Limit)세립토는 함수비에 따라 연경도(Consistency)가 달라진다. 건조된 흙(함수비=0)에 물을 계속해서 첨가하면 고체→반고체→소성상태→액체상태로 변한다. (아래 그래프) 이때 흙의 함수비에 따라 변하는 흙의 상태에 대하여 각 상태의 함수비 경계를 1911년 스웨덴의 과학자 A.Atterberg가 실험적으로 구하는 방법을 제시했다. 이를 애터버그 한계시험이라고 하며 애터버그가 제시한 5가지 한계 중 토목에서사용하는 한계(Limit)은 수축한계(Shrinkage Limit), 소성한계(Plasticity Limit), 액성한계(Liquid Limit)이다. 애터버그 한계는 설계에 직접적으로 이용되는 경우는 드물지만 설계에 사용되는 중요한 계수들이애터버그 한계를 사용하는 경험식에서 계산된다.액성한계(LL): · 점성을 띄기 시작한 상태, 소성상태의 최대 또는 액체상태의 최소 함수비.· 흙을 액성한계 측정용 접시에 넣고 주어진 홈파기 기구로 흠을 판 다음, 그 접시를1cm높이로 1초에 2회의 비율로 25회 낙하시켰을 때 홈 양쪽에 있는 흙이 1.5cm 합쳐질때의 함수비를 액성한계라고 한다.· 액성한계는 입자의 치수는 물론 흙의 화학성분과 광물성분 입자에 흡착되어 있는 이온등에 따라 그 값을 달리한다. 액성한계의 값과 동일한 함수비를 가지고 있는 흙은 어떤흙이든 최소값의 전단강도를 가진다. 따라서 자연함수비가 액성한계를 넘어서면 그 흙의전단강도는 거의 무시할 수 있다.소성한계(PL): 비소성 상태에 도달한 순간, 즉 소성상태의 최소 함수비.흙덩어리를 굴려서 지름 3.2mm가 되어 토막이 부서지기 시작할 때의 함수비를 재면이것이 곧 소성한계수축한계(SL): 고체상태에서 물이 첨가되어 체적이 늘기 시작한 때의 함수비.· 소성지수(PI), 액성지수(LI), 컨시스턴시 지수(CI)소성지수(PI)PI=LL-PL (LL:액성한계, PL: 소성한계)소성지수는 흙이 소성으로 거동하는 함수비의 범위를 의미하며 식으로 나타내면 다음과 같다.LL과 PL의 차가 너무 작아서 PI를 구할 수 없거나 LL 또는 PL이 구하여지지 않는 경우NP(non-plasticity라고 표기한다.액성지수(LI), 컨시스턴시 지수(CI)액성지수(LI)와 컨시스턴시 지수(CI)는 다음과 같이 계산한다.LI= {w _{n} -PL} over {LL-PL} (w _{n}: 자연상태의 함수비)CI= {LL-w _{n}} over {LL-PL} =1-LI (w _{n}: 자연상태의 함수비)LI>1교란에 의해 액체상태가 되기 쉬운 흙(예민점토)LI7이고 A-Line과 같거나 크면 통일 분류법의 C, PI

공학/기술| 2020.12.18| 6페이지| 2,000원| 조회(457)

토질, 골재, 액성한계, 토질역학, 소성한계

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