토목기사 요약/토질 및 기초/지반조사 및 시험

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출제 기준[편집]

2019-2021

  • 시추 및 시료 채취
  • 원위치 시험 및 물리탐사
  • 토질 시험

토질 조사 주요 목적[편집]

89

  • 확실한 공사 계획 자료 얻기
  • 안전하고 경제적인 설계 자료 얻기
  • 구조물 위치 선정에 필요한 자료 얻기

토질 조사 방법[편집]

95

  • 예비조사 : 기초 형식 결정, 본 조사 계획을 세우기 위한 것.
  • 본조사의 정밀조사 : 기초 설계 시공에 필요한 모든 자료를 얻음.

  • 함수비 시험에서 건조로 온도를 110±5도로 하면 자유수, 모관수, 흡착수가 없어짐.(95)

시추 및 시료 채취[편집]

샘플링[편집]

  • 오거 보링은 교란 시료 채취(07)
  • 흙시료 채취 직후 비교적 교란되지 않은 코어는 부의 과잉간극수압이 생김(15-1)

08, 13-1, 14-3, 20-1+2 / 실기 19-2

보링에 사용되는 샘플러 끝부분

면적비

암석의 채취[편집]

06 / 실기 ♣♣

회수율

원위치 시험[편집]

현장 단위중량 측정 시험[편집]

94

  • 고무막법(물 치환법, 기름 치환법)
  • core cutter에 의한 방법(절삭법)
  • 감마선 산란형 밀도계에 의한 방법

모래치환법 - 들밀도 시험[편집]

  • 시험 목적 : 현장에서 흙 입자의 건조단위중량을 계산
  • 표준사의 용도 : No.10체를 통과하고 No.200 체에 남은 모래를 사용하여 시험공의 체적을 구하기 위해 사용.
시험공의 체적

사운딩[편집]

19-2 / 실기 17-2

사운딩(sounding)이란 지반 조사 시 로드(rod)의 끝에 설치한 저항체를 땅 속에 삽입하여 관입, 회전, 인발 등의 저항으로 토층의 성질에 대해 알아보는 일련의 방법들.

종류[편집]

13-1 / 실기 05-2, 08-1, 10-2, 17-2

  • 정적 사운딩
    • 단관 원추 관입 시험
    • 화란식 원추 관입 시험
    • 스웨덴식 관입 시험
    • 이스키 미터
    • 베인 시험
  • 동적 사운딩
    • 동적 원추관 시험
    • 표준관입시험

  • 단관 정적 관입 시험 : 연약지반 15m 이상.(94) = static cone test(97)

베인 시험[편집]

베인 시험.jpg

00, 14-1, 14-3

베인을 돌리는 최대 모멘트를 라 하면, 점착력(비배수 전단강도) c는

  • 정적 사운딩에 속함(18-2, 14-3)

표준관입시험[편집]

  • 표준관입시험은 동적 사운딩(01, 19-3) 사질토[1]에 가장 적합하고 점성토에도 쓰임.(01, 14-2)

00, 18-3

  • 스플릿 스푼 샘플러 사용
  • 해머 무게 64kg
  • 낙하높이 76cm
  • 30cm 관입에 필요한 낙하 횟수 : N치

13

  • 지층 변화 판단할 수 있는 자료 얻을 수 있다.
  • 교란 시료 채취 가능.(18-2)

99

  • 모래 지반 상대밀도 추정에 많이 쓰임

18-2

  • 로드 길이 길면 N치 크게 됨. 길면 에너지가 분산될테니까 많이 쳐야겠지?


보정[편집]

94 / 실기 ♣♣♣

로드 길이에 따른 보정[편집]

N' : 실측 N치. > 15
X : 로드 길이(m)
토질에 의한 보정[편집]

포화된 미세한 실트 사질층에 대한 보정

내부마찰각 추정[편집]

♣♣♣12-3, 13-2, 14-2, 18-1, 18-3, 19-2 / 실기 01-2, 03-2, 06-3, 17-2

Dunham 공식을 이용하여 N치와 내부 마찰각의 관계를 알 수 있다.

  • 입도가 양호하고, 토립자가 모났을 때 :
  • 입도가 양호하고, 토립자가 둥글 때 :
  • 입도가 불량(균일한 입경)하고, 토립자가 모났을 때 :
  • 입도가 불량(균일한 입경)하고, 토립자가 둥글 때 :
컨시스턴시[편집]

15-2

점질토에 대해...

컨시스턴시 N치
대단히 연약 < 2
연약(10) 2 - 4
중간 4 - 8
견고 8 - 15
대단히 견고 15 - 30

평판재하시험[편집]

  • 시험 결과로 지반반력계수를 알 수 있다.(16-1)
  • scale effect = 재하판 크기에 의한 영향

종료 조건[편집]

98

  • 침하량이 15mm
  • 하중강도가 예상되는 최대 접지 압력을 초과할 때
  • 하중 강도가 그 지반의 항복점을 넘을 때

재하시험 결과 설계 사용 전 검토사항[편집]

94, 98 / ♣♣ 실기 09-1, 12-1

  • 토질 종단 조사. 연약지반 여부 조사.
  • 지하수위는 계절적으로 변함. 변동 고려.

93

  • 지하수위 상승 시 흙의 유효밀도는 대략 50%정도 저하. 강도는 1/2로 준다.
  • 시험한 지점 토질 종단이 알아서 예기치 못한 침하와 기초 지반 파괴에 대비함.

♣♣14-1, 14-2, 15-1, 15-2, 18-1, 19-2 / ♣♣♣실기 19-2

를 실제 기초의 침하량, 를 재하판의 침하량, 를 실제 기초의 지지력, 를 재하판의 지지력, B를 실제 기초의 폭, b를 재하판의 폭이라고 할 때,

지지력에 대한 영향 침하량에 대한 영향
모래 지반인 경우 지지력은 재하판의 폭에 비례하여 증가한다.
침하량은 재하판의 폭에 비례하지 않는다.
점토 지반인 경우 재하판의 폭에 관계없이 지지력은 거의 일정하다.
재하판의 폭에 비례하여 침하량이 증가한다.
이므로

장기 허용지지력[편집]

98, 01, 13-2, 16-4, 18-1 / 실기 ♣♣88-3, 92-4, 93-3, 95-3, 01-1, 12-2, 17-4

허용지지력은 다음 두 값 중 작은 값 사용.

장기허용지지력

  • Nq : 지지력 계수

극한지지력[편집]

96

  • 모래 지반, 현장 재하시험. 하중-침하량 곡선으로 극한 지지력을 구한 결과는 실제 기초 극한지지력보다 작으므로 보정해야 함.

Housel의 기초폭 결정[편집]

00 / 실기 98-4, 99-3, 10-3

Q = A m + P n에서 Q, m, n을 알면 기초폭 결정 가능.

평판 1 :

평판 2 :

A1, A2 : 평판 1, 2의 면적
P1, P2 : 평판 1, 2의 둘레
m, n : 상수

말뚝 재하 시험의 결과 곡선[편집]

말뚝 재하 시험

89

  • 하중-침하량 곡선
  • 하중-경과시간 곡선
  • 침하량-시간 곡선

CBR 시험[편집]

California Bearing Ratio(= 노상토 지지력비) 시험.

  • 도로 포장 설계에 사용(93) 포장 두께 결정을 위해 노상토의 강도, 압축성, 팽창성, 수축성을 결정하는 시험.

  • CBR2.5 > CBR5.0이면 CBR = CBR2.5
  • CBR2.5 < CBR5.0이면 재시험. 재시험 후에도 CBR2.5 < CBR5.0이면 CBR = CBR5.0

각주[편집]

  1. 사질토 20m까지.