전단파를 이용한 소일샘플러내 시료의 교란도 측정장치 및측정방법 document_id A220623047387

근래 국토 전역에 걸친 개발이 계속적으로 진행되면서, 토목 건축 환경 관련 시설물 등에 대한 건설공사가 더 이상 양호한 지반에서만 이루어지기 어려운 상황에 직면하였다. 즉 해안가, 산악지대, 암반지대, 쓰레기 매립지, 도심지 기존구조물 근접부 등 종래의 건설공사 입지 선정시 제외되었던 악조건 현장에서도 공사를 수행해야만 하는 경우가 날로 늘어나고 있는 것이다. 이에 따라 구조물을 안전하고 경제적으로 시공하기 위하여 정확한 지반조사를 통한 지반정보의 획득과 평가가 요구되고 있다. 이러한 지반조사는 구조물을 가급적 안전하면서도 경제적으로 건설하며 유지 관리하는데 필요한 기초자료 예컨대 지반의 특성 및 지층의 상태, 침하량 산정에 필요한 기본자료를 준비하는데 그 목적이 있다. 상기한 지반조사 방법은 일반적으로 현장시험과 실내시험으로 나뉜다. 상기 현장시험은 해당 지반에 검사용 프로브 등의 시험장치를 설치하여 지반 내부 상황이나 기타 필요한 정보를 얻는 과정이다. 또한 실내시험은 대상지반의 특성을 대표할 수 있는 시료를 획득하여 이를 실험실로 운반하고 실험실 내에서 여러 가지 필요한 시험 및 분석을 하는 것이다. 상기 실내시험을 위해 시료 소일(soil)을 채취할 때 가장 중요한 것은 현장 특성을 최대한 보존하는 것이다. 즉 시료를 샘플링 할 때 시료의 내부 조직구조나 압력 또는 습기 등이 변화되지 않도록 지반에 있던 그 상태 그대로 채취하는 것이다. 그러나 샘플링을 아무리 조심스럽게 한다 하더라도, 채취 및 운반 중 발생하는 시료교란이나 함수율의 변화는 피할 수 없으므로, 이상적인 상태(지반에 묻혀 채취되기 전의 상태) 그대로의 시료를 얻을 수는 없다. 즉, 튜브로 되어 있는 소일샘플러내에 채취된 시료는 어느 정도 교란된 상태인 것이다. 이와 같은 이유로 튜브관입시 흙과 튜브벽면 마찰로 인하여 교란이 발생하여 채취동안의 교란도 측정이 필요하며, 실내시험을 하기 전에, 채취된 시료의 교란도를 먼저 파악하고 이를 감안하여 각종 시험 및 분석을 수행하여야 한다. 이와 같은 교란도의 측정을 통해 시료의 내부 상태를 알 수 있고 흙의 침하나 붕괴 등을 예측할 수 있는 것이다. 그러나 종래의 교란도 측정장치는, 대부분 측정 정밀도가 떨어지고 또한 샘플러내부의 위치별 교란도 변화나 시료의 균질도를 파악할 수 없어 정작 필요한 정보를 얻거나 정확한 교란도를 측정하기가 곤란하다는 문제가 있었다.