휴긍정의 사소한 만족

원주공동확장이론, Prandtle, 기초 전단파괴

ENGINEER/토목-Civil
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원주공동확장이론
(팽창, 전단, 교란 영역별, 항타말뚝 기준)
-       깊은기초 지지력
-       공내재하시험 해석
-       앵커의 파단저항
-       보강토옹벽


-       소성영역과 탄성영역의 설정
-       원주공동에 균등분포내압 q를 가하여 압력을 증가시키면, 내압 qL이 극한에 도달할 때까지 소성영역이 확장됨.
-       Mohr-Coulomb 항복조건
-       강성지수, 평균주응력 고려. 무차원 원주공동확장계수 고려.
-       지반변형속도를 고려하지 않는다. (단순 탄소성모델) -> 점탄성모델을 통해 토압산정 가능.



연성관의 주변지반 해석에도 사용할 수 있는 원리.




Prandtle 지지력, 파괴이론
-       한계평형법에 근간
-       기초와 지반 사이 접촉면에는 마찰이 없는 것으로 가정.
-       파괴면에 작용하는 전단강도를 t=c+ptanpi 로 하여 극한지지력 유도 (Mohr-Coulomb 이론 base)


-       여기서 발전하여 Terzaghi 지지력 공식 제안
-       Terzaghi : 기초와 지반사이 마찰력 고려, Df 고려. 기초저면에서 지표면까지의 파괴 무시. 삼각형 쐐기의 각 차이 pi, 45+pi/2. 지나친 안전측
-       파괴면 형상은 동일.

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공내전단시험 (Borehole Shear Test, 시추)

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오늘도 또 시험이네요.



1. 개요
시추, 원위치 시험으로 시추공 내 Probe 를 삽입하여 압력을 가하면서 전단력을 측정하는 시험.
파괴를 보는 것과 응력 변형률 곡선을 통해 탄성계수를 찾는다는 점에서 공내재하(PMT) 와 다르지만, 컨셉트는 동일한 시험으로 보는 것이 맞을 것 같네요.

2. 목적
- 점착력, 내부마찰각을 구하며, 실내 전단시험과 같이 3회이상 실시
- 전단파괴곡선 확인. (수직압력, 전단압력 확인)
- 뚜렷한 기울기 변경이 있는 경우 선행하중 추정 가능



3. 순서
- 시추 (NX 76mm D)
- Probe 삽입
- 수평압력으로 전단판 공벽에 밀착 후 안정 유지
- 전단압력을 가하야 그래프 확인
- 3~5회 반복




4. 시험 시 유의사항 및 적용
- 시추공은 NX 76mm(내경 55mm) 규격 사용. (BX 60mm (내경42mm))
- 원하는 적정심도에서 Test 될 수 있도록 확인
- 공내 붕괴가 되지 않는지 확인. (심벽 유지는 벤토나이트)
- 회귀법을 이용한 점착력/내부마찰각 계산.
- Normal Stress/Shear Stress 그래프.
- 포아송 비 고려 안함? (전단이므로)
- 상관계수 90% 이상 관리. (회귀법과 연결)
- 점착력, 내부마찰각 계산
- 암반 보다는 토사에 활용.
- 지표면 Base Plate 의 수평 유지 및 Casing 수직도 확인 필요.
- 암반은 Rock BST 사용.


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흙의 성질 Mohr 삼축압축 Dilatancy

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Mohr-Coulomb 파괴포락
- 등방이면 발생하지 않을 파괴가
최소/최대 주응력의 차이에 따라 발생
-> 전단강도를 벗어나면 전단파괴

- 삼축압축시험으로 원을 그림. (점성토, UU,CU,CD)
기본적으로 현장의 상황과 동일하게 만들어 조건에 맞는 시험을 하기 위함임.
A. UU : 비배수, 비압밀, 간극수압 X, 성토가 간극수압 소산보다 빠른경우/댐의시공직후, pi 없음. Cu=qu/2. 직선 나옴. 선행하중 이상의 설계하중이 전달되는 경우 안전측 설계를 (직선이라 기울기가 있는 것들보다 작은 전단강도를 얻음.) 하는 경우 활용됨.
간극수압이 다 받고 있는 상태이니 압밀에 대한 전단강도 무시.
B. CU : 압밀 비배수. 추가성토나 선행압밀/댐의수위 급강하. c, pi 계산, 간극수압 측정가능. 압밀중에는 배수, 압축 시 비배수. 강도증가율 산정가능.
C. CD : 압밀 배수, 느리게. 사질토. 간극수압이 사라짐. 간극수압을 따로 측정하여 고려하는 유효응력해석 시 사용됨. 팽창관련 사용, 사면안정 등에 사용. 시간이 오래걸림. (점토에 적절치 않음.)


- 직접전단시험 (사질토, 점성토는 배수문제로 활용안함) : c, pi 계산. (파괴 시 수직력/전단력 확인.)
- 일축압축시험 : qu 계산
- Cu = qc/10 = qu/2 = N/16


사질토 Dilatancy : 힘이 가해졌을 때,
조밀-체적증가-간극비증가,간극수압감소
느슨-체적감소-간극비감소,간극수압증가

조밀 : 융기현상
느슨 : 액상화와 연결가능.

생각하고 연결하고 주제 주제 들을 함께 떠올려서 주의사항, 활용 등을 묶어 나가는 것이 중요.


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