토공사를 해서 기초를 설치할 지반에 도달했다면 지반의 지내력을 확인해야 합니다. 일반적으로 평판재하시험을 하게 되는데 여기서는 KS F 2444에서 규정하고 있는 얕은 기초의 평판재하시험을 살펴보겠습니다.
▶ 암반의 분류
건물을 세우려면 평생 건물을 떠받치고 있을 지반이 얼마나 단단한지 알아야 합니다. 단단한 암석이라면 꽤 무거운 하중을 받칠 수 있을 것이고, 무른땅이라면 가벼운 무게에도 푹 꺼지겠죠.
그래서 건물을 짓기 전에 지반을 조사해서 단위 면적(1 m × 1m)의 땅이 얼마만큼의 하중에 버티는지(지내력) 조사합니다. 1 ㎡의 땅이 받칠 수 있는 힘을 알면 기둥을 받치기 위해 필요한 기초의 면적을 계산할 수 있습니다.
기초 면적 = 기둥의 하중 ÷ 지반의 지내력
독립기초에서 지반이 약하면 두께가 얇고 넓은 형태가 되고 지반이 단단하면 두께가 두껍고 좁은 형태가 됩니다. 암반이 기둥을 받치고 있다면 좁고 기다란 기둥을 그 위에 세우는 것만으로도 충분히 기둥의 하중을 지탱할 수 있을 것입니다.
지내력 시험은 구조물을 설치하는 지반에 직접 실시합니다. KS 기준에서는 지름 300, 400, 750 mm인 강재 원판을 표준으로 하고 있습니다. 이렇게 강재 원판에 하중을 가하면 지반이 침하하게 되는데 하중-침하량의 관계에서 지반의 지지력을 산출하게 됩니다.
시험을 할 때는 하중은 지반이 침하된 상태를 판단한 후 점진적으로 증가해야 합니다. 하중의 증가는 계획된 시험 목표 하중의 8단계로 나누어 누계적으로 재하합니다.
하중 재하가 된 시점에서 15분까지는 1, 2, 3, 5, 10, 15에 각각 침하를 측정하고,
15분 이후에 10분당 침하량이 0.05mm/min미만이거나,
15분간 침하량이 0.01mm 이하이거나,
1분간의 침하량이 그 하중 강도에 의한 그 단계에서의 누적 침하량의 1%이하가 되면 침하가 정지된 것으로 봅니다.
시험 위치는 최소 3개소, 거리는 재하판 지름의 5배 이상 떨어진 곳에서 실시합니다.
시험의 종료는 극한 하중이 발생할 때나 시험하중이 허용하중의 3배 이상이거나 누적 침하가 재하판 지름의 10%를 초과하는 경우를 기준으로 합니다.
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