0
60
60
60
유출량,cm3
270
272
274
276
278
274
k =
k =
출구유속 =
침투유속 =
2-5. 결과산출방법
투수계수가 ~ ㎝/sec 정도의 조립토를 대상으로 시험한다. 완전 포화된 시료에 연속법칙을 적용하면, 시간 t 동안에 침투된 하부의 유출구에 나온 유량은 서로 같다. 즉, 비커에 받은 유출유량 = 시료에 침투된 침투수량이다.
측정할 때의 온도 에 대한 투수계수 를 다음 식에 따라 계산한다.
여기서,:온도 에 대한 투수계수(cm/sec)
:시료의 높이(cm)
:시료의 단면적(cm2)
:수두(cm)
:시간(sec)
:()시간(초)내에 일류한 수량(cm3)
온도 15℃에 대한 투수계수()는 보정계수 를 다음 표1에서 구하고, 다음 식에 따라 계산한다.
여기서, : 온도 15℃(표준온도)에 대한 투수계수(cm/sec)
: 물의 점성 계수(poise)
3-1. 분석 및 고찰
▦오차분석
①측정할 때의 오차
정수위 측정 실험시에 일정한 수위를 유지하기 위해 눈대중으로 맞추었다
②시료준비
간극, 응력해방, 시료 내 틈새
③시료 내 공기
다짐흙의 포화과정에서 발생
이번 주에는 정수위 시험을 하였다. 투수원통에 시료를 넣고 다진 다음 포화를 시킨 후 유출되는 수위의 변동이 거의 일어나지 않아 이점에서 힘들었다. 그래서 오랜시간을 두고 지켜보았다. 이번 주에 실험은 한 변수위방법과 결과 값이 차이가 나는 게 그 원인으로는 시료의 양에도 차이가 있겠고 가장 큰 영향을 끼친 것으로는 시료를 다질 때의 차이가 있어 공극의 차이가 있어서 일거라고 생각된다.
그래서 이번 정수위 실험을 하였는데, 정수위 실험은 투수계수가 정도의 조립토를 대상으로 하는 시험으로 입자구조에 영향을 많이 받는 점성토를 사용하는 변수위 실험과는 달리 입자의 구조보다는 이온의 농도와 흡착수의 두께, 입도분포, 간극크기 등이 투수계수에 큰 영향을 미치며 수두차를 측정할 수 있어서 동수경사를 구할 수 있다.
실험방법은 변수위 실험과 유사해서 큰 어려움 없이 실험에 임할 수 있었다. 다만 실험을 하면서 걱정되었던 점은 누수가 되는 것을 우려하여 시료인 흙을 덜 다져서인지 투수가 너무 잘되어서 실험이 생각보다 빨리 끝났다는 것이다. 처음에는 정말 이 실험이 과연 끝이 날까 하는점이었는데 생각보다 빨리 끝났다. 보통은 하루정도 걸리는데 말이다. 이로 인해 투수계수가 참값보다 크게 나왔을 것이다. 실험에서 시료를 적절하게 다지는 것도 중요하다고 생각했다. 실험이 생각보다 간단해서 약간 지루했지만 하나하나 알아가는데 그 의미가 있다고 생각하기 때문에 유효한 실험이었다. 변수위법 시험과 마찬가지로 중간에 물이 몰드 틈새로 나오면 처음부터 다시 해야 하므로 신중을 기해서 나사도 균형을 맞추어 가면서 세게 조였습니다. 다행히도 정수위법 시험도 한번에 성공할 수 있었습니다. 또한 변수위법과는 달리 강제 포화를 시키지 않아서 시험 진행 또한 원활했습니다. 시료를 포화시킨 투수원통의 상단으로부터 주수가 시작된 후 월류가 되어 수위가 일정해지기를 기다린 후 일정한 유량으로 투수가 되는 순간부터 메스실린더로 정확하게 월류 수량을 측정했습니다. 물론 흙을 다지는 과정에서 투수원통내에 들어가는 시료의 양이 달라지고, 같은 시료를 가지고 변수위법을 시험할 때 강제 포화시간이 상당히 오래 걸렸었는데 이번 정수위법 시험은 완전 포화가 되지 않았을 것이라고 예측이 됩니다. 이번에 행한 투수계수 실험을 통해서 댐, 널말뚝 등에서의 침투유량을 계산하거나 우물의 배수량을 산출할 수 있습니다. 이번 실험 역시 간단하면서 많은 의미를 주는 실험이었다. 정말 이번 실험의 관건은 시료를 얼마나 잘 다지냐에 따른 점인 것 같다 우리 토가 조립질이면 금방 알수 있을텐데 그렇지 못하고 세립토라서 조금은 힘들었다. 아무튼 실험이 끝나고 나니 많은 것을 알았고 다음실험 역시 적극적인 자세로 임할 것이다.
3-2. 참고문헌
▶ 토질실험법(실내 및 현장 실험법과 그 결과의 이용법), 임병조김영수 共譯,
형설출판사, 1994.
▶ 토질 실험, 이상덕, 새론 출판사
▶ 황 근, “토목시공학” 1985.
▶ 토질역학 (Principle od geotechnical engineering), Braja M. Das 저, 신은철
▶ 토질 시험법 - 이송, 김태훈 공저
▶ 알기쉬운 토질 역학 - 장신남저
▶ 토질시험(원리와 방법) - 이상덕, 새론출판사, p 89~92
▶ 토질시험법 - 지반공학연구회, 원창출판사, p103~107