[토��공학과 토질역학] 최고의 요점정리자료! 7탄 - 전단(삼축압축)

배수조건은 흙에 하중이 가해지는 동안 과잉간극수압이 소산될 때에 발생하며, 이다. 비배수 조건은 흙으로부터 과잉간극수압이 배수되지 않을 때에 발생하며, 이다. 배수조건 또는 비배수 조건은 흙의 종류, 지질학적 형태(균열, 점토지반 내의 모래층), 하중재하 속도 등에 따라 달라진다.
비배수 조건에서 하중재하 속도는 보통 과잉간극수압의 소산 속도보다 훨씬 빨라서 흙의 체적변화 경향을 억제한다. 이 억제의 결과는 전단이 진행되는 동안 과잉간극수압의 변화이다. 배수하중 하에서 압축의 경향을 갖는 흙은 비배수 조건 하에서 과잉간극수압의 증가(양의 과잉간극수압, 그림 5.14)를 나타내며 결과적으로 유효응력의 감소를 가져온다. 배수하중 하에서 팽창하는 흙은 비배수 조건 하에서 과잉간극수압의 감소(음의 과잉간극수압, 그림 5.14)를 나타내며 결과적으로 유효응력의 증가를 가져온다. 이러한 과잉간극수압의 변화는 비배수 하중 하에서 간극비는 변하지 않기 때문에 발생한다.

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5.10.1 단순전단실험기
단순전단실험의 목적은 평면변형을 비슷하게 모사하는 하중조건 하에서 흙의 전단강도정수왿� 응력-변형율 거동을 결정하고 주응력축과 주변형율축을 교대시킬 수 있도록 한다. 주응력 교대는 직접전단시험에서도 발생하나, 확실치가 않다. 많은 지반공학적 구조물에 대한 흙의 응력상태는 단순전단과 유사하다.
상업적으로 사용가능한 두 종류의 단순전단 장치가 있다. 하나는 평면변형 조건 하에서 초기의 정방형 시료를 평행육면체로 변형시킨다(그림 5.26a). 시료는 속이 빈 판으로 만든 사각형 박스에 두 개의 압판 사이에 놓인다. 위쪽 압판은 일정한 체적으로 실험하기 위해서 고정되거나 체적변화가 일어나도록 연직방향으로 움직임을 허용하거나 한다. 위쪽을 가만히 두고 아래쪽을 움직이면 흙은 정육면체에서 평행육면체로 변화한다.
위쪽 압판에 걸려있는 로드셀이 과잉간극수압을 측정한다. 하나의 속이 빈 판 바깥쪽에 붙은 변형율 게이지를 통해 측방응력을 추정할 수 있다. 응력과 변형율은 그림 5.26b왿� 같은 정방형 단순전단 실험기를 통한 측정값을 통해 추정할 수 있다. 비배수(체적 일정) 실험에서 과잉간극수압이 측정되면 유효응력을 구할 수 있다.
다른 실험기는 수직면이 철사로 보강된 고무멤브레인에 싸인 원기둥형 시료로 실험을 한다(그림 5.26c). 시료의 위쪽과 아래쪽은 강성의 거친 금속판이 놓여있다.