지반조사 방법과 허용지내력(표준관입시험·베인테스트)
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9문항
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지반의 지지력
가장 자주 함께 나온 논점 (2문항)
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2 쉬운 설명
허용지내력 = 땅이 안전하게 버티는 「1㎡당 무게」, 단위는 kN/m²
땅이 1 m² 넓이마다 얼마만큼의 무게를 버틸 수 있는지를 묻는 값입니다. 그래서 무게(kN)를 넓이(m²)로 나눈 단위가 됩니다. 지반이 받치는 것은 「면」이라고 기억하면 됩니다.
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| 단위 | 무엇의 단위인가 |
|---|---|
| kN | 힘(하중) 자체 |
| kN·m | 모멘트(휨모멘트 등) |
| kN/m | 단위길이당 하중(선하중) |
| kN/m² | 단위면적당 하중 = 허용지내력 |
| kN/m³ | 단위체적당 무게(단위중량) |
어느 땅이 더 잘 버티나
땅이 단단하고 알갱이가 굵을수록 더 많이 버팁니다. 화성암이 가장 단단하고 퇴적으로 생긴 수성암이 그다음이며, 흙 중에서는 굵은 자갈만 있는 땅이 모래 섞인 자갈보다 잘 버팁니다.
화성암→수성암→자갈→자갈과 모래의 혼합물→모래 섞인 점토→모래
땅을 조사하는 방법
| 방법 | 어떻게 하나 | 무엇을 알아내나 |
|---|---|---|
| 짚어보기 | 철봉 등을 인력으로 지중에 꽂는다 | 지반의 단단함 |
| 보링 | 땅속을 뚫어 토사를 채취한다 | 깊이에 따른 지층의 구성 |
| 물리적 지하탐사 | 전기저항·탄성파·강제진동을 이용한다 | 지반의 성질 |
| 표준관입시험 | 추를 떨어뜨려 「때려」 본다 | N값(타격 횟수) · 주로 모래지반 |
| 베인테스트 | 十자 날개를 꽂고 「돌려」 본다 | 점토 지반의 점착력 |
| 평판재하시험 | 넓적한 판을 놓고 「눌러」 본다 | 지반의 허용지지력 |
표준관입시험은 무거운 추를 일정한 높이에서 떨어뜨려 쇠막대가 30cm 박히는 데 몇 번 쳐야 하는지 세는 시험입니다. 많이 쳐야 하면 단단한 땅입니다. 모래는 입자끼리 붙잡는 힘이 없어 모양 그대로 떠내기 어렵습니다. 그래서 모래지반에서는 흐트러지지 않은 시료를 얻기 어렵습니다.
63.5kg 추→76cm 높이에서 낙하→30cm 관입→타격 횟수 = N값
막대기로 땅 상태를 알아내면 사운딩
막대기를 땅에 찔러 넣거나 돌려 보면서 얼마나 버티는지로 흙의 상태를 알아내는 방법이 사운딩입니다. 표준관입시험과 베인시험이 여기에 듭니다.
이것만은 헷갈리지 말자
- 평판재하시험은 「누르는」 시험이고, 추를 떨어뜨려 N값을 얻는 것은 표준관입시험입니다. 둘의 설명이 바뀐 보기가 틀린 보기입니다.
- 표준관입시험에서 76cm는 추의 낙하 높이이고, 샘플러가 들어가는 깊이는 30cm입니다.
- 액상화는 점토가 아니라 물에 포화된 느슨한 모래지반이 진동으로 액체처럼 되는 현상입니다. 압밀은 사질지반이 아니라 점토처럼 물이 잘 안 빠지는 포화토의 현상입니다.
- 크리프시험은 재료가 시간에 따라 천천히 변형되는 것을 보는 재료시험이라 지반조사 방법이 아닙니다.
3 이 개념이 나온 기출문제
해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.
4 체크리스트 + 암기팁
암기팁 점(kN)·선(kN/m)·면(kN/m²)·부피(kN/m³) 순서로, 지반이 받치는 것은 「면」이다.
암기팁 재하시험은 「눌러 본다」, 관입시험은 「때려 본다」, 베인은 「돌려 본다」.
함정 주의 액상화 = 모래, 압밀 = 점토. 샌드벌킹은 「부풀기」다.
- 허용지내력의 단위는 kN/m²(단위면적당 하중)다. kN은 하중, kN·m는 모멘트, kN/m는 선하중, kN/m³는 단위중량이다.
- 큰 순서(단단하고 굵을수록 크다): 화성암 → 수성암 → 자갈 → 자갈과 모래의 혼합물 → 모래 섞인 점토 → 모래. 같은 허용지내력 표에서 연암반 → 자갈 → 자갈·모래 혼합물 → 모래 섞인 점토 → 점토 순으로 묻기도 한다(모래와 점토는 같은 칸이다).
- 표준관입시험: 63.5kg 추 · 76cm 낙하 · 30cm 관입의 타격 횟수가 N값이다. 주로 사질토에 쓰고, 점성토를 원칙으로 한다거나 추를 65.3kgf라 한 보기는 틀리다.
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- N값 구분: 0~4 매우 느슨, 4~10 느슨, 10~30 중간, 30~50 조밀, 50 초과 매우 조밀. N값 10~30 모래지반을 조밀하다고 한 보기는 틀리다.
- 지반조사 방법: 짚어보기·시험굴(직접조사), 보링, 사운딩, 물리탐사, 재하시험. 베인테스트는 점토의 점착력, 평판재하시험은 허용지지력, 크리프시험은 재료시험이라 지반조사가 아니다.
- 액상화 = 포화된 느슨한 모래, 압밀 = 점토(체적 감소), 샌드벌킹 = 모래가 수분을 머금어 부피가 늘어나는 현상, 간극수압은 모든 방향으로 같게 작용한다.
5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다
제28회 공동주택시설개론 43번지반의 허용지내력 단위로 옳은 것은?옳은 것 고르기해설 보기 →제27회 공동주택시설개론 48번지반특성 및 지반조사에 관한 설명으로 옳은 것은?옳은 것 고르기해설 보기 →제24회 공동주택시설개론 41번지반내력(허용지내력)의 크기가 큰 것부터 옳게 나열한 것은?해설 보기 →6 이론 근거 — 정의가 곧 정답입니다항목 3개 · 눌러서 펼치기눌러서 닫기
허용지내력
지반이 침하나 파괴 없이 안전하게 받칠 수 있도록 허용한 단위면적당 하중이다. KDS 41 19 00 1.4 는 극한지지력·허용지지력을 기초의 단위면적당 하중으로 정의하고 단위를 kN/m²로 표시한다. 암반은 치밀하고 단단할수록, 흙은 입자가 굵고 잘 다져질수록 지지력이 크다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 9문항 중 9문항의 근거지반조사 방법
지반조사는 짚어보기·시험굴 같은 직접조사, 보링·사운딩, 물리적 지하탐사, 재하시험으로 나뉘며 각각 얻는 값이 다르다. 표준관입시험은 63.5kg 해머를 76cm 높이에서 떨어뜨려 샘플러를 30cm 관입시키는 데 드는 타격 횟수(N값)로 지반의 단단함을 재고, 사질토의 상대밀도를 판단한다. 베인테스트는 十자 날개를 점토 지반에 꽂고 회전시켜 회전저항으로 점착력을 구한다. 예비조사가 불충분하면 천공조사, 표준관입시험, 샘플링, 물리탐사, 시험터파기 등을 대지조건에 따라 실시하며(KDS 41 19 00 2.4.2), 점토지반에서는 현장베인시험으로 비배수전단강도를 구해 기초의 지지력 산정에 쓸 수 있다(KDS 11 50 05 4.1.5).
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 9문항 중 9문항의 근거지반 거동 용어
액상화는 포화 사질토, 압밀은 포화 점성토의 거동이며, 사운딩은 로드 선단의 저항체를 지중에 넣고 관입·회전·인발 등을 통해 원위치 저항으로 토층의 성상을 조사하는 방법이다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 9문항 중 9문항의 근거