[토질및기초] 흙의 기본적 성질, 흙의 단위중량, 밀도, 전체단위중량, 습윤단위중량, 포화단위중량, 건조단위중량, 수중단위중량, 습윤밀도, 포화밀도, 건조밀도, 수중밀도

흙의 기본적 성질

 

 

1. 흙의 단위(체적)중량＝밀도

 

(1) 정의

 

흙 전체의 무게를 이에 대응하는 부피로 나눈 값

 

(2) 기존 토목기사필기 토질및기초 또는 실기시험에서는 단위중량과 밀도를 동일한 것으로 간주해서 출제되었지만 최근 토목기사 필기 및 실기시험에서 대부분의 문제가 SI 단위로 출제되기 때문에 단위중량과 밀도를 구분해서 정리해야 한다.

 

 

(3) 흙의 상태에 따른 단위중량의 종류

 

① 전체 단위중량 또는 습윤 단위중량($\gamma_{\rm t} = \gamma_{\rm wet}$)＝습윤밀도

 

㉮ 자연상태에 있는 흙의 무게를 이에 대응하는 부피로 나눈 값

 

㉯ 공식

 

㉰ 흙의 종류에 따른 전체 단위중량

 

 

② 건조 단위중량($\gamma_d$)＝건조밀도

 

㉮ 흙을 항온 건조로에서 105℃ 내지 110℃에서 노건조시켰을 때의 단위중량

 

㉯ 공식

 

③ 건조 단위중량과 전체 단위중량 사이의 관계

 

 

위의 공식은 흙의 기본적 성질과 다짐 단원에서 자주 나오는 공식이므로 반드시 암기해야 한다.

 

 

④ 포화 단위중량($\gamma_{sat}$)＝포화밀도

 

㉮ 흙이 물 속에 있거나 또는 모관작용에 의하여 완전히 포화되었을 때의 단위중량

 

㉯ $S=100$(%)일 때의 전체 단위중량(습윤단위중량)과 동일하다.

 

㉰ 공식  

 

 

⑤ 수중단위중량($\gamma_{\rm sub}$)＝수중밀도

 

㉮ 지하수위 아래에 있는 흙(입자)은 물속에 잠겨 있으므로 물속에 잠긴 흙입자의 체적에 해당하는 물의 무게만큼 부력을 받아 가벼워진다.

 

㉯ 이러한 경우에 포화 단위중량에서 부력만큼 감소한 단위중량을 수중 단위중량이라 한다.

 

㉰ 공식

 

 

㉱ 수중단위중량과 포화단위중량 사이의 관계식

 

위의 공식은 토질및기초 및 토목기사 실기에서 여러 단원에서 자주 나오는 공식이므로 반드시 암기해야 한다.

 

 

⑥ 흙의 단위중량의 대소관계

 

 

핵심예제

 

포화된 흙의 건조단위중량이 1.70$\rm t/m^{3}$이고, 함수비가 20%일 때 비중은 얼마인가?

① 2.58

② 2.68

③ 2.78

④ 2.88

 

해설

 

㉮ 간극비($e$)

포화점토에서 포화도는 100%이므로

 

㉯ 비중($G_s$)

 

정답 ①

 

 

 

 

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