평판재하시험의 방법과 요령, 주의사항

지내력시험

지내력이란 지반이 상부의 하중을 지지하는 능력인 지지력과 허용 침하량을 만족시키는 지반의 내력을 말한다. 즉 허용 지내력은 허용지지력과 허용 침하를 동시에 만족시켜야 한다. 평판재하시험과 말뚝재하시험으로 최종 지반의 내력을 판정할 수 있다.

 

평판재하시험

소규모의 저층 건축물 공사현장 등에서 지반의 지지력을 간단하게 구하는 방법으로 평판 재하시험을 많이 이용한다. 구조물을 설치하는 지반에 재하판을 설치하고 그 위에 하중을 가한 후 하중-침하량의 관계로부터 지반의 지지력을 구하는 원위치시험의 하나이다. 재하판의 규모에 따라 시험 범위가 제한되므로 지반의 성상이 깊이 방향에 따라 변화하거나 국부적으로 불규칙할 때는 사운딩이나 토질시험을 병용해야 한다. 지중 응력의 값이 저지압의 0.1~0.2배 정도까지 감소하는 것은 기초 폭의 2.0~2.5배 깊이에 이르며, 이 범위를 하중의 영향 범위라고 하고 기초의 변형 성상에는 이 범위의 지층이 관계한다.

시험판의 크기가 지름 450mm의 원형 판인 경우 기초 판 바로 아래 지반 약 1m 깊이까지의 지지력을 구하기 위해서는 의미가 있으나 변형 성상에 대해서는 영향권 내의 지층 구성이 균일한 경우 이외에는 별로 의미가 없다. 더구나 지반의 허용 내력은 허용지지력과 허용 침하량을 모두 감안하여 판정하는 것이므로 지층 구성이 복잡한 경우에는 지지력에만 의존한다는 것은 매우 위험하다. 이 방법은 온통 기초나 독립 기초인 경우 채용할 수 있지만, 다른 지반조사 결과나 토질시험결과와 함께 종합적으로 판단하여야 한다.

하중의 영향 범위

평판재하시험 방법
- 건축물을 설치하는 기초 저면까지 굴착한다. 시험을 실시하는 깊이에서의 굴착 폭은 재하판 크기의 4배 이상이 되어야 한다.
- 재하판에 하중을 가하고, 다이얼 게이지로 침하를 측정한다. 예상 지지력의 1/5씩 단계적으로 하중을 증가시키며, 침하가 거의 정지하거나 1시간 이상 경과된 후에 다음 단계의 하중을 가한다.
- 파괴가 발생하거나 침하량이 25mm가 될 때까지 시험을 계속하고, 하중을 제거한 후 1시간 이상 탄성회복량을 측정한다.

 

 

 

평판재하시험의 요령과 주의사항
- 최소한 3개소를 선정하여 시험한다.
- 재하판은 지름 30, 45,75cm의 원형 철판을 표준으로 사용한다.
- 다이얼 게이지는 스트룩 50mm 이상으로서 0.01mm 이상의 정밀도를 가져야 한다.
- 잭은 유압잭이나 기계식 잭으로서 충분한 용량을 갖고 있어야 하며, 가해진 하중을 측정할 수 있도록 압력 게이지나 하중계 또는 하중 변환기가 부착되어 있어야 한다.
- 재하판에 하중을 가하는 방식으로 철근, PC판 등의 중량물을 이용하는 중력식과 어스앵커, 인장 말뚝 등을 이용하는 반력식, 그리고 공사현장에서 트럭이나 굴착기 등 중장비를 사용하는 방법이 있다.
- 하중 속도를 일정하게 유지하는 경우 계획 최대 하중을 5~7단계로 나누어 재하한다.
- 재하 단계에서 2, 4, 6, 8, 15, 30, 45, 60분, 그 후에는 15분마다 하중과 침하량을 측정한다.
- 침하량이 15분간 0.01mm보다 작아지면 다음 단계의 하중을 재하한다.
- 예상 최대하중을 초과하고 침하량이 15분간 0.01mm보다 작으면 침하정지로 간주한다.
- 허용지지력은 다음 값 중에서 작은 값을 택한다
▶항복하중의 1/2 이하
▶극한하중 1/3 이하
▶상부 구조물에 따라 정한 허용 침하량에 상당하는 하중 이하

2023.03.17 - [건축 시공학] - 보링의 간격, 깊이 중류까지 한번에 확인하기

보링의 간격, 깊이 중류까지 한번에 확인하기

2023.03.18 - [건축 시공학] - 표준 관입시험, 표준 베인 전단시험

표준 관입시험, 표준 베인 전단시험

2023.03.19 - [건축 시공학] - 시추 주상도와 지반조사보고서

시추 주상도와 지반조사보고서