침투력 흡인력 참조 : https://huedor2.tistory.com/m/771


불포화토와 포화토의 차이
- 간극수의 영향을 고려하지 않으나 실제로 고려가 필요하고 모세관 현상 등의 작용으로 포화토와는 다른 거동특성
- 부분포화(Partially saturated), 불포화(unsaturated) 라고 부름.
- 모관흡수력의 존재 여부가 가장 큰 차이.

사면
- 하부 배수가 발생하는 경우 윗부분의 불포화 현상. 모관흡수력(흡인력 존재), 겉보기 마찰력

불포화토의 함수특성곡선
- 함수특성곡선 : w(%)-흡인력(kPa) 곡선

1) 포화함수비에서 흡인력이 증가해도 물이 간극에서 유출되지 않는다.
2) Air Entry Value (AEV, 공기함입치, 보통 20kPa?) 를 초과하면서 공기 유입에 따라 물이 유출되고 흡수력이 같이 증가하게 됨.
3) AEV, 잔류함수량을 구하는 것이 목적.
4) 잔류함수비는 열에 의해서만 제거 가능.

불포화토의 전단특성
식 하나로 설명이 가능하고,

모관흡수력 ua – uw 는 내부마찰각이 아닌 겉보기마찰각을 사용한다.
겉보기 마찰각은 함수비/잔류함수비의 관계에 따라 내부마찰각과의 관계를 가질 수 있으며,
내부마찰각의 tan 값의 반정도가 된다고 볼 수 있음.

불포화토의 전단강도는 실험을 통해 얻기가 어렵다. (시간/장비/불포화상태의 구현)

이를 통해 강우 전/후의 사면의 안정을 수치해석으로 계산할 수 있으며,
그에 따른 대책 및 피해 정도를 예측할 수 있다.

Bishop 응력
- 수직응력과 모관흡수력의 선형적 조합.
- Bishop 의 유효응력
p = (p-ua) + K (ua-uw)
변수K 를 포화도로 볼 수 있고, 1인 경우 일반 전단특성과 동일.
- 축차응력 q 와 Bishop 응력의 비례관계.

동상은 동토지반의 대표적인 특성

1. 입도에 의한 구분 : 미립자를 포함한 지반이 동상에 민감.
- 0.02mm 통과량 및 균등계수(Cu) : 0.02mm 1% 이하는 안생김. Cu>5 + 0.02mm 3% 이상, Cu<5 + 0.02mm 10% 이상.
- SM/SC

2. 동상시험에 의한 민감성 판정 : 온도제어형 삼축셀 이용
동상률(mm/day)과 동상비 계산
O-ring, 물채움
LVDT, TDR

3. 복합적인 분석
0.02mm 이 5% 만 넘어도 susceptibility 가 커짐.
4. 입도를 크게 하여 (자갈, 쇄석) 동상을 방지.

부동토 부동수 동결토

흙 = 토립자 + 공기 + 물
동결심도 = 토립자 + 공기 + 얼음 + 부동수
낮은 온도에서도 얼지 않고 토립자를 감싸고 강하게 연결되어 있음.
이유 : 모관의 영향 (실트질), 흙입자의 흡착력.
TDR 을 통한 부동수분 측정. (전자기파, 속도, 왕복, 함수비)
부동수분은 -5도 까지 급격히 감소 (얼음으로 변화)

연결고리 : 동결심도, 강도감소. 점토함유량, 모관상승고, 수정동결지수, 동상, 융해, 변형률


흙 내부 수분 함량 측정 방법

1)     중량법 : 노건조 시료 이용. 함수비 측정. (Ww/Ws)
2)     중성자법 : 용적수분함량을 비파괴적으로 측정. 바사능 탐지기 이용.
3)     TDR (Time Domain Reflectometry) : 계측기에서 고주파 발생. 다시 돌아오는 전파속도를 통해 수분함량 측정.
(물순환 특성 측정)
4)     사이크로미터(Psychrometer) : 공극 내 증기압을 측정. 포텐셜(에너지 개념)을 측정. 습도계 개념으로 센서가 토양내 증기압을 읽어 감지.