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Direct Shear test 결과 보고서



[ 실험 목적 ]
직접전단 시험은 상하로 분리된 전단상자 속에 시료를 넣고 수직하중을 가한 상태로 수평력을 가하여 전단상자 상하단부의 분리면을 따라 강제로 파괴를 일으켜서 간편하게 지반의 강도정수를 결정할 수 있는 시험이다. 그 결과는 토압, 사면의 안정, 구조물의 기초의 지지력 등의 계산에 이용된다. 직접전단 시험에서는 전단중에 최대주응력의 방향이 변하므로 학술적인 의미는 적은 시험이지만 간편함에도 불구하고 그 결과가 정밀한 삼축시험결과와 크게 차이가 나지 않으므로 실무에서 자주 이용된다.

[ 실험 이론 ]
※ 상대밀도(relative density)
상대밀도는 사질토의 자연상태의 조밀도, 즉 촘촘하거나 느슨한 정도를 나타낼 때 사용되는 값으로서, 식 (1-22)와 같이 주어진 흙의 극한간극비()와 자연상태의 간극비(e) 사이의 상대적인 관계를 나타낸다.
(1-22)
: 상대밀도
: 주어진 흙의 가장 조밀한 상태에서의 간극비, 즉 최소간극비
: 주어진 흙의 가장 느슨한 상태에서의 간극비, 즉 최대간극비
간극비의 극한값 이나 을 결정하는 방법은 그 시험방법에 따라 값에 약간의 차이가 있을 수 있다. 이 절에서는 일반적으로 사용되고 있는 극한간극비의 측정방법을 소개한다.
표 1.6 N-값, 상대밀도, 내부마찰각의 관계 (Peck and Meyerhof, 1956)

N 값
상대밀도

내부마찰각 (φ)
Peck
Meyerhof
0∼4
very loose
0.0∼0.2
[ 28.5
[ 30
4∼10
loose
0.2∼0.4
28.5∼30
30∼35
10∼30
medium
0.4∼0.6
30∼36
35∼40
30∼50
dense
0.6∼0.8
36∼41
40∼45
50 [
very dense
0.8∼1.0
41 [
45 [


직접전단시험(direct shear test)에서는 그림 4.13(a)에 보인 바와 같이 상하로 나누어진 전단 상자 속에 시료를 넣고, 수직하중을 가한 다음 전단 상자의 상하 경계면을 따라 전단되도록 한쪽 상자에 수평력을 작용시키는데, 시험을 통하여 시료가 전단 파괴되는 최대수평력을 시료의 단면적으로 나눈 최대전단응력()과 수직하중을 단면적으로 나눈 수직응력()을 얻는다. 동일한 과정을 다른 수직하중에 대하여 반복하면 일련의 값들을 얻게 되는데. 이 점들을 연결하면 그림 4.13 (b)와 같은 Mohr의 파괴포락선이 형성된다. 이 포락선의 경사와 절편으로부터 주어진 시료의 강도정수인 마찰각과 점착력이 결정된다. 일반…(생략)
 

     
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