토질역학실험 | 삼축 압축 시험

 

 

 

TIP

 

 

1. 삼축압축시험은 흙을 전단파괴시켜 그 흙의 강도정수를 구하는 것이 목적이다. 삼축압축시험은 직접전단시험이나 1축압축시험과는 달리 배수조건을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 공시체에 압력을 임의로 조절할 수 있는 등 여러 가지 장점을 갖고 있다.
2. 한 공시체에 각기 다른 구속압을 가하여 실험을 하게 되면 그 각각에 해당하는 Mohr원을 얻을 수 있으며, 이들 Mohr원에 공통으로 접하는 직선을 그려 그에 따른 내부마찰각과 점착력을 구할 수 있다.

 

 

 

삼축 압축 시험

지반공학에서 삼축압축시험은 지반의 토질역학적 거동을 예측하기 위하여 기본적으로 알아야 할 지반의 전단강도를 구하는 시험으로 주응력만 작용하는 상태에서 시료를 전단시킬 수 있다. 이때에 주응력은 임의로 가할 수 있고 전단파괴면은 아무런 구속없이 형성된다. 삼축압축시험은 흙시료의 압축강도를 균등하게 할 수 있고 배수조건을 현장조건에 맞게 제어할 수 있어서 활용도가 높은 시험이다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 점성토의 비압밀 비배수시험 방법

① 트리밍을 하여 만든 공시체에 고무막을 씌운다. 씌우는 방법은 고무막 확장기 안에 고무막을 넣고, 확장기의 상하단은 고무막을 씌워 감는다.

② 입으로 빨면 고무막이 확장기에 밀착되므로 공시체가 들어갈 수 있다.

③ 공시체가 양단과 밀착되므로 불투성의 원탄을 넣는다.

④ 공시체를 시료대 위에 올려놓고, 고무막을 시료대에 씌운 다음 고무줄로 맨다.

⑤ 공시체의 상하단에 재하 캡을 올려놓고, 고무줄로 동여맨다.

⑥ 위의 과정이 끝나면 배압을 가하여 시료를 포화시킨다. 이때 시료 내의 유효응력이 변하지 않도록 배압의 증분만큼 셀압도 더불어 증분된다.

⑦ 포화가 완료된 이후 시료의 심도에 해당하는 유효상재하중에 맞추어 구속압을 가한다.

⑧ 구속압의 증분 이후 변형률 제어 방식을 채택하여 1%/min의 속도로 시료를 전단한다.

⑨ 변형률 15%를 전단시킨 후 압력을 제거하고 해체한다.

 

2) 점성토의 압밀 비배수시험 방법

① 트리밍을 하여 만든 공시체에 고무막을 씌운다. 씌우는 방법은 고무막 확장기 안에 고무막을 넣고, 확장기의 상하단은 고무막을 씌워 감는다.

② 입으로 빨면 고무막이 확장기에 밀착되므로 공시체가 들어갈 수 있다.

③ 공시체가 양단과 밀착되므로 불투성의 원탄을 넣는다.

④ 공시체를 시료대 위에 올려놓고, 고무막을 시료대에 씌운 다음 고무줄로 맨다.

⑤ 공시체의 상하단에 재하 캡을 올려놓고, 고무줄로 동여맨다.

⑥ 위의 과정이 끝나면 배압을 가하여 시료를 포화시킨다. 이때 시료 내의 유효응력이 변하지 않도록 배압의 증분만큼 셀압도 더불어 증분된다.

⑦ 포화가 완료된 이후 시료의 심도에 해당하는 유효상재하중에 맞추어 등방압밀을 시킨다. 압밀은 과잉간극수압이 모두 소산되고, 더 이상 체력변형이 발생하지 않을 때 까지 실시한다.

⑧ 전단시 변형률 속도는 ε_fL/(100t_f)mm/min이다. 여기서 ε_f는 파괴시 변형률 이며, t_f는 파괴시간이다. 이때 전단시 과잉간극수압을 측정한다면 시험은 CU 시험이 된다.

 

3) 점성토의 압밀 배수시험 방법

① 위의 포화/압밀의 과정은 동일하다.

② 전단:변위측정/하중측정 다이얼 게이지, 간극수압, 체적변형률계, 셀압, 배압 측정

③ CU Test와 같은 방법으로 실시하지만 간극수압일 발생하지 않게 u=0이 되게 하고, 배수를 허용하는 것이 차이점이다.

 

 

 

[토질역학실험]삼축 압축 시험 레포트