탄성 침하량은 기초에 작용하는 압력, 기초 치수, 지반의 탄성계수와 포아송비, 그리고 영향계수(Is)를 이용하여 계산한다. 정방형 기초 모서리의 탄성 침하량은 Se = q B (1-μ²) Is / Es 형태의 식으로 구할 수 있으며, 주어진 항들을 대입하여 침하량을 산출한다.
평판재하시험은 소형 재하판으로 지반의 침하 특성이나 지지력을 직접 확인하는 실험이다. 이 실험에서는 재하판의 크기(scale effect)가 결과에 영향을 미치며, 지반 유형에 따라 영향 양상이 다르다. 사질토 지반에서는 재하판 폭이 커질수록 지지력과 침하량이 증가하는 경향을 보이며, 점토 지반에서는 극한지지력은 재하판 폭에 무관하지만 침하량은 폭이 커질수록 증가하는 경향을 보인다.
각변위(허용각변위)는 구조물의 기초에서 한쪽 끝과 다른 쪽 끝의 침하 차이를 각도로 표현한 값이다. 허용각변위 θ와 기초 폭 L을 알면 최대 허용 부등침하량 δ는 δ = L × θ로 계산한다. 실무에서는 이 값을 이용해 구조물의 허용 침하를 판단한다.
지지력 산정 이론도 침하와 밀접하게 연관된다. Terzaghi나 Meyerhof가 제안한 극한지지력 산정식은 지반의 내부마찰각, 점착력, 형상·깊이·경사 계수 등을 사용하여 극한지지력을 산정하며, 특정 조건에서 계수의 값이나 사용 여부가 문제로 제시되기도 한다.
예제
유형별 함정 예시: 평판재하시험 결과를 확대 적용할 때 사질토는 이론적으로 폭 비례 특성을 보이나 실무 보정계수가 적용되어 단순 비례 결과와 다른 수치가 될 수 있음을 확인한다.
대표 기출 3문항
C=0, ø=30° , γt=1.8t/m³인 사질토 지반위에 근입깊이 1.5m의 정방형 기초가 놓여있다. 이 때 이 기초의 도심에 150t의 하중이 작용하고 지하수위 영향은 없다고 본다. 이 기초의 가장 경제적인 폭 B의 값은? (단, Terzaghi의 지지력공식을 이용하고 안전율은 Fs =3, 형상계수 α =1.3, β =0.4, ø=30° 일 때 지지력계수는 Nc=37, Nq=23, Nr=20 이다.)