1) 목적
- 시료의 변형에 따른 저항력을 측정하여 파괴강도, 잔류강도, 한계간극비 등을 구하기 위함
- Mohr－Coulomb의 파괴기준에 의해 강도정수(c, φ) 산정
2) 시험방법 및 항목
시험전경
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시 험 방 법
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- 전단상자 속에 시료를 넣고 연직 하중을 가한 다음 흙이 갈라진 수평면을 따라 전단 되도록 함
- 가해진 연직하중 P는 시료의 단면적 A로 나누어 연직응력 σ를 구함
- 전단력 S는 단면적 A로 나누어 전단응력 τ를 구함
- 이와 같은 방법으로 연직응력을 3, 4회 바꾸어 각 연직응력에 대한 최대전단 응력의 값을 구하고, 이 점들을 이용하여 Mohr－Coulomb의 파괴포락선을 작도하여 점착력과 내부마찰각을 구함끈 모양으로 만들어 끊어지려고 할 때의 함수비
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3) 설계활용
- 쌓기재, 되메움재의 지반 정수 산정시 참고자료로 이용하여 설계정수를 산정
- 쌓기 지반 안정성 검토, 구조물의 안정계산 및 기초의 지지력계산에 활용
1. 직접전단시험의 장단점
1) 원리 : 시료의 변형에 따른 저항력을 측정하여 파괴강도, 잔류강도, 한계 간극비 및 강도정수(C, Φ)를 산정
2) 시험방법 : 전단상자 속에 시료를 넣고 연직하중을 가한 다음, 흙이 갈라진 수평면을 따라 전단시켜 연직응력과 전단응력을 구함
2. 직접전단시험의 장단점
1) 전단응력 - 변형률 관계
2) 부피 - 변형률
3) 직접전단시험의 장점
: 시험이 비교적 간단하며, 시험결과를 통하여 점착력, 내부마찰각을 구함 -> 기초, 사면 옹벽 등이 안정계산에 이용
4) 직접전단시험의 단점
① 배수조건이 삼축압축시험보다 용이하지 않고 간극수압 측정이 어려움 → 현장의 배수조건 구현이 어려움
② 사질토의 시험시 간극수가 쉽게 빠져 포화시료, 불포화시료에 대한 시험결과가 거의 유사
포화된 시료에 의한 전단시험
<포화된 시료에 의한 전단시험>
지금까지는 건조한 모래에 대한 직접전단시험을 했는데 이번에는 포화된 시료에 대한 직접전단시험을 해보자. 일단, 전단파괴는 지하수위 밑에서, 즉, 포화된 상태에서 전단 파괴가 일어난다는 것을 알아야 한다.
이러한 조건을 시뮬레이션 하기 위해서는 시료를 물속에 빠뜨린다. 그런데, 포화된 시료에 응력을 가하면 과잉간극수압이 순간적으로 발생한다는 것을 예전에 배웠다.
따라서, 수압의 영향을 전단시험에서 제거하기 위해서, 과잉간극수압이 발생되지 않도록 해야한다. 발생되지 않게 하기 위해서는 전단력을 천천히 가해서 과잉간극수압이 발생하지 않고 가해주는 수직응력이 모두 유효응력으로 가게끔 할 수 있다.
*그런데, 만약 포화된 점토지반의 경우에는 어떻게 될까?
--> 점토지반은 투수계수가 매우 작다. 그래서 수직응력을 가했을때 배수가 금방금방 되지 않으므로, 아무리 천천히 전단력을 가해도 과잉간극수압이 발생하지 않게 만드는것은 거의 불가능에 가깝다.
따라서, 직접전단시험은 사질토에 대한 시험으로 쓰지 점토에 대한 시험으로는 쓰지 않는다.
cf) 점토는 삼축압축시험을 통해 전단시험을 한다.
---- 잘 보셨으면 "좋아요" 부탁해요? 010-3816-1998. 감사함다. -----