토질역학에서 흙의 전단강도와 지반 안정성을 평가하는 방법

Question

안녕하세요.

토질역학에서 흙의 전단강도와 지반 안정성을 평가하는 방법은 무엇인가요?

이러한 평가를 위해 사용되는 주요 시험 방법과 이론에는 어떤게 있는지 알려주세요.

Answer 1

흙의 전단강도를 알아보기 위한 시험에는 4가지 정도 있습니다.

1.직접전단시험: 흙 시료를 두 개의 상자에 넣고, 한쪽 상자를 고정시킨 상태에서 다른 쪽 상자를 수평 방향으로 밀어 흙의 전단 저항을 측정하는 시험입니다. 간단하고 빠르게 결과를 얻을 수 있지만, 흙의 3차원적인 거동을 반영하기 어렵다는 단점이 있습니다.

2. 3축압축시험: 흙 시료를 원통형 공간에 넣고, 축 방향으로 압축하면서 측압을 가하여 흙의 파괴를 유도하는 시험입니다. 흙의 다양한 강도 특성을 분석할 수 있지만, 시험 장비가 복잡하고 시간이 오래 걸린다는 단점이 있습니다.

3. 일축압축시험: 3축압축시험의 간략화된 형태로, 측압 없이 축 방향으로만 압축하여 흙의 강도를 측정하는 시험입니다.

4. 원위치 시험: 현장에서 직접 흙의 강도를 측정하는 시험으로, 표준관 압입 시험, 베인 시험 등이 있습니다. 실제 지반 조건에서의 강도를 직접 평가할 수 있지만, 시험 장비와 기술이 필요합니다.

이러한 시험들을 뒷받침해주는 이론은 모어-쿨롱의 파괴규쥰입니다.

모어-쿨롱 파괴 규준은 흙의 파괴 상태를 나타내는 가장 기본적인 이론입니다. 흙의 전단강도는 응력 상태와 관련된 일정한 관계를 따른다는 가정을 합니다.