시료 채취 및 토질 시험

시료 채취

지층의 판별 및 분류시험 등을 목적으로 시료를 채취하며, 채취 방법에는 흐트러진 시료의 채취와 흐트러지지 않은 시료의 채취가 있다. 채취한 시료는 시료병에 다져지지 않도록 넣은 다음 수분 증발을 방지할 수 있도록 왁스나 기타 밀봉 재료로 밀봉한다.

 

흐트러진 시료 채취

토질이 흐트러진 생태로 시료를 채취하는 것을 말하며, 일반적으로 표준관입시험 시 SPT 샘플러로부터 얻는 방법이 가장 많이 사용된다. 동일 지층의 경우 1.0m 심도 간격으로 채취하며, 지층이 변할 때마다 추가로 채취한다.

 

흐트러지지 않은 시료 채취

토질이 자연 상태 그대로 흩어지지 않도록 재취하는 것으로 공학적으로 중요한 현장 계수를 얻기 위하여 보링과 병행·실시한다. 동일 지층의 경우 2.9m 심도 간격으로 채취한다. 샘플러는 면적비가 15% 이하의 얇은 관을 사용하며, 한 번 사용한 것은 재사용하지 않는다.

시료채취는 샘플러를 굴착구멍 저부에 충격이나 비틀림을 주지 않고 계속적이고 신속한 동작으로 흙 속에 관입시켜 시료의 흐트러짐을 최대한 방지하여야 하며, 시료 채취 회수율을 90% 이상 유지하여야 한다. 샘플러는 관입 후 빼내기 전에 시료의 아랫 부분을 절단하기 위해 적어도 두 번 회전시킨다.

시료채취 샘플러는 빼낸 즉시 관입깊이와 시료 길이를 측정하고 양단의 흐트러진 시료를 완전히 제거한 후 밀봉 재료를 사용하여 밀봉한다. 시료는 동결되지 않도록 하고, 충격이나 진동 등으로 흐트러지지 않도록 방충재료를 사용하여 주의 깊게 운반한다.

 

토질시험

1. 물리적 시험

흙의 물리적 성질을 판단하기 위한 시험으로 함수량, 비중, 입도, 액성한계, 소성한계, 단위체적 중량, 투수시험 등이 있다.

 

2. 역학적 시험

흙의 역학적 성질, 특히 전단강도를 판단하기 위한 중요한 시험이다.

- 직접전단시험 : 수직하중을 가해 대응하는 전단력을 측정하는 시험으로 시험절차가 간단하여 강도정수만을 목적으로 할 경우가 많이 활용된다.
- 1충 압축시험 : 직접 하중을 가해 파괴 시험하는 방법으로 대기 중에서 시료가 허물어짐 없이 자립할 수 있어야 하므로 일반적으로 점토질 시료에 적용한다.
- 3축 압축시험 : 일정한 측압과 수직하중을 가해 공시체를 파괴 시험하는 것이다. 응력조건과 배수조건을 조절할 수 있으므로 현장지반 상태의 재현이 가능하여 신뢰성 있는 시험 결과를 얻을 수 있지만, 시료의 제작과 실험 과정이 다소 복잡하여 숙달된 실험자가 필요하다.

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