토질역학및실험 압밀실험보고서

1. 압밀실험의 정의
모든 흙은 압축성이 있다고 할 수 있다. 즉, 흙이 하중을 받으면 체적이 감소한다. 이 때에 토체를 이루고 있는 세 가지 요소 즉, 흙 입자, 물, 공기 중에서 흙 입자왿� 물은 비압축성이므로 결국 토체의 체적감소는 흙 입자 사이의 간극을 차지하고 있는 간극을 차지하고 있는 공기가 압축되거나 물에 용해되든지 또는 간극 속에서 물이 빠져나가기 때문이라고 할 수 있다. 만약에 흙이 완전히 포화되어 있다면 압축은 유동성인 물이 빠져나가서 발생한다. 압밀시험 방법은 Terzaghi의 1차 압밀 이론에 근거를 두고 있다.

2. 실험목적
압밀시험을 통하여 압밀정수(압축지수, 선행압밀하중, 체적압축계수, 압밀계수)를 구할 수 있다. 그리고 이 압밀정수를 이용하여 점성토지반이 하중을 받아서 지반전체가 1차원적으로 압축되는 경우에 발생되는 침하특성(침하량, 침하속도)도 밝힐 수 있다.
연약지반 위에 도로제방 등의 구조물을 축조할 때에는 압밀로 인한 최종 침하량과 그 침하가 어느 비율 등을 추정해야 할 필요가 있다.
이러한 계산은 성토의 높이를 결정하거나 공사기간을 정하는 경우에 반드시 요구된다. 흙의 압밀특성은 프리로오딩(preloading) 공법, 샌드 드레인(sand drain) 공법 또는 페이퍼 드레인(paper drain)공법과 같은 연약 지반 처리를 위한 설계에도 이용된다.

3. 실험원리
외부 하중으로 인하여 유발된 과잉간극수압이 소산되는 과정을 시간의 함수로서 나타낸 1차원 압밀방정식이 Terzaghi(1925)에 의해 발표되었는데, 이 압밀방정식의 유도과정에서 가정한 내용들을 정리하면 다음과 같다.

1. 점토-물의 체계는 균질하다
2. 흙은 완전히 포화되어 있다.
3. 물의 압축성은 무시한다.
4. 흙 입자의 압축성은 무시한다.(그러나 흙 입자는 재배열 된다.)
5. 물의 흐름은 한 방향뿐이다.(즉 일방향 압축이다.)
6. Darcy의 법칙이 유효하다.