#다짐 집중 분석

건조측 다짐 및 습윤측 다짐의 공학적 거동특성과 다짐도 측정방법에 대하여 설명하시오.

다짐은 흙의 공학적 성질을 개선하는 중요한 토목 공법이며, 함수비에 따라 건조측 다짐과 습윤측 다짐으로 구분된다. 각 다짐 조건은 흙의 구조, 강도, 투수성 등 다양한 공학적 특성에 영향을 미치므로, 현장 조건에 맞는 최적의 다짐 방법을 선택하는 것이 중요하다. 또한, 다짐도 측정은 시공 품질을 평가하고 관리하는 데 필수적인 과정이다.

다짐과 압밀의 차이

다짐과 압밀은 흙의 공극을 감소시켜 강도를 증가시키는 흙의 역학적 거동이지만, 작용 메커니즘과 대상 흙, 적용 목적에서 뚜렷한 차이를 보인다. 다짐은 외부의 즉각적인 기계적 에너지(진동, 충격, 정적 하중)를 이용하여 흙 입자 사이의 공기를 빼내는 과정이며, 주로 사질토나 입도분포가 좋은 흙에 적용되어 흙의 단위중량을 증가시키고 전단강도를 향상시켜 구조물의 지지력을 확보하는 데 목적이 있다. 반면, 압밀은 포화된 점성토 지반에서 외부 하중으로 인해 간극수압이 증가하고, 이 과잉 간극수압이 점차 소산되면서 흙의 유효응력이 증가하여 발생하는 체적 감소 현상이다. 압밀은 시간 의��적인 거동을 보이며, 장기간에 걸쳐 침하를 유발하므로 구조물의 안정성을 저해할 수 있다. 따라서 다짐은 시공 과정에서 흙의 공학적 특성을 개선하기 위해 사용되는 반면, 압밀은 자연적인 지반 조건에서 발생하는 현상으로, 구조물 설계 시 반드시 고려해야 할 중요한 요소이다.

아래 그림은 습윤단위중량이 15.7kN/m³인 지반을 터파기 한 후 되메우기하는 과정을 도시한 것이다. 터파기한 원지반의 중량은 100kN이고, 되메움 흙의 비중은 2.66이다. 원지반 중량 100kN 되메움 γₜ=15.7kN/m³ 되메움 흙의 현장다짐 계획을 수립하기 위해 현장 다짐에너지와 동일한 조건으로 실내다짐시험을 수행하였고, 그 결과는 다음 표와 같다. <되메움 흙의 실내다짐시험 결과> 함수비(%) 11 13 15 17 19 21 건조단위중량(kN/m³) 16.4 17.2 17.5 17.3 16.9 15.8 되메우기 시 다짐조건(상대다짐도≥95%)을 만족시키기 위한 흙의 현장함수비의 범위와 습윤 중량 범위를 구하시오. (단, 다짐에너지가 달라지더라도 최적함수비 상태의 포화도는 일정한 것으로 가정한다.)