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[공학] 토질역학 - 흙의 투수 계수 시험(Coef.of Permeability)시험

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작성일17-11-27 10:11

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이 식에서 를 투수계수라 하며 속도와 같은 단위를 가진다. 흙의 투수성은 투수계수의 대소로 표현된다 흙의 투수계수를 구하는 방법에는 실내투수시험법과 현장투수시험법이 있다 투수시험에는 수위의 주어진 방법에 따라 정수위 투수시험 및 변수위 투수시험이 있으며, 통상 정수위형은 사질토에, 변수위형은 점성토에 적용된다

1.2 목적
투수계수란 단위동수구배에서 단위 시간에 흙의 단위 단면적을 흐르는 수량으로서 단위 cm/s로 표현하며, 흙 속을 흐르는 물의 통과 용이성을 보여주는 수치로서 모래의 투수계수는 점토와 비교하여 크다. 시료를 완전히 포화시켜야 할 다짐시료인 경우에는 투수시험 몰드에 삼축시험에서와 같이 백 프레셔나 진공펌프로 시료를 사전에 포화시킨 후에 시험을 실시한다. 투수계수는 유효숫자 3자리까지 한다. 거친 모래나 자갈은 1.0 cm/sec이상이 되는 반면, 점토는 10-8 cm/sec 이하가 되기도 한다.

여기서, 는 침투유량, 는 동수경사, 는 흙속으로 물이 흐르는 단면적이다. 투수계수의 크기는 흙입자의 크기에 따라 그 범위가 대단히 넓으며 투수시험은 실내에서 행하는 실내투수시험과 현장에서 실시하는 현장투수시험이 있다
한국 산업규격(KS F 2322)에서는 실내 투수시험으로 투수계수가 비교적 큰 사질토에 적합한 정수두 투수시험과 투수계수가 비교적 작은 점성토에 적합한 변수두 투수시험이 규정되어 있다 정수두 투수시험이란 일정한 수위차에서 지름과 길이가 일정한 시료속을 일정한 시간 내에 침투하는 물의 양을 측정하여 투수계수를 결정하는 방법이고, 변수두 투수시험이란 일정한 지름과 길이를 가진 시료 속을 침투할 때에 발생되는 수위강하와 그 경과시간의 관계를 조사하여 투수계수를 결정하는 방법을 말한다.
② 유공판 : 투수원통을 올려놓는 다리가 달린 판으로서 지름 약 15cm, 두께 약 15cm의 황동판에 작은 구멍을 뚫은 것이어야 한다.
⑦ 메스실린더 : 용기 1000 ml의



실험결과/기타
다.

2) 정수위 투수시험

여기서, : 측정시간(sec)
: 물이 시료를 통과한 거리(cm)
: 시간 동안 침투한 유량(cm3)
: 시료의 단면적(cm2)
: 수두(cm)

`그림1. 정수두 투수시험`
3) 변수위 투수시험

`그림.2 변수두 투수시험`


여기서, : 스탠드 파이프의 단면적(cm2)
: 측정 시작 시간(sec)
: 측정 종료 시간(sec)
: 에서의 수주높이(cm)
: 에서의 수주높이(cm)
2. 사용기계
① 투수원통 : 상단에 일류구를 가진 플라스틱 또는 금속제의 원통으로 안지름 10cm, 일류구까지의 높이 15cm의 것을 원칙으로 하고, 안지름이 적어도 시료의 최대입경의 20배 이상이어야 한 다.
③ 황동제강 : 지름이 투수원통의 안지름보다 투수원통을 약간 작게 잘라낸 것으로서, 눈금의 크기는 420정도이고, 시료가 빠져나가지 못하는 것이어야 한다.
④ 수조 : 시료용기를 넣는 데 적당한 크기를 가지고 있으며, 유공판의 윗면에서 약 1 cm의 높이로 수면을 유지할 수 있는 배수구를 가진 플라스틱 또는 금속제의 것이어야 한다.
⑤ 다짐대 : 시료를 용기에 넣고 다지는 금속제봉으로서 그 한쪽 끝에 고무를 씌운 것이라야 한다.
⑥ 저울 : 용기 10 kg, 감도 10 g의 것이라야 한다.
그 밖에 삼축시험기를 이용하여 등방압 또는 이방압 상태에서 투수계수를 측정할 수 있다

1.3 理論(이론)적 배경
1) Darcy의 법칙
Darcy는 흙 속을 흐르는 물의 침투유량을 …(drop) 구하기 위하여 다음과 같은 실험식을 발표하였다.





설명
[공학] 토질역학 - 흙의 투수 계수 시험(Coef.of Permeability)시험

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순서





- 흙의 투수 계수 시험(Coef.of Permeability)시험 -

1. 서론
1.1 개요
흙의 투수성은 흙댐과 하천제방, 간척제방의 제체와 기초지반중의 투수 또는 지하수위 이하에 설치된 구조물에 미치는 양압력을 알아내어 제체와 배수공등을 설계, 시공하는데 필요하다. 투수계수의 값은 흙의 입경의 변화에 따라 그 변화의 범위가 대단히 넓다.

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