개념 한 쪽
버팀대와 구조물의 응력 변화를 재는 변형률계, 주변 구조물의 경사와 변형을 재는 틸트미터, 높이 측량의 기준점인 벤치마크, 그리고 지반조사 시험과의 구분이 이 세트의 축이다.
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버팀대의 응력은 미세한 변형률을 통해 산출되기 때문입니다. 경사계는 변위, 토압계는 지반압, 진동계는 동적 응답을 측정합니다.
출제기준 단원 「계측기의 용도」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 응력 측정 계측기 선택 문제 | 1 | 버팀대·토류구조물의 응력변화 측정 장비 고르기 |
| 벤치마크 용어 선택 문제 | 1 | 높이 측량의 기준표석 설치대상을 묻기 |
| 지반조사·보링법 명칭·기능 판별 문제 | 1 | 관입·회전·채취 등 방법으로 시험 종류와 성능 판별 |
계측기는 무엇을 재는 장비인지에 따라 쓰임이 갈린다. 측정 대상과 계측기를 짝지어 익히는 것이 핵심이다.
흙막이벽 버팀대의 응력 변화를 측정해 이상 변화를 파악하고 대책을 세우는 데는 변형률계를 쓴다. 버팀대의 응력은 미세한 변형률을 통해 산출되기 때문이다. 경사계는 변위, 토압계는 지반압, 진동계는 동적 응답을 맡으므로 응력 측정 도구가 아니다.
토류구조물의 각 부재와 인근 구조물의 응력 변화를 측정해 이상 변형을 파악할 때도 변형률계를 쓴다. 경사계는 기울기, 간극수압계는 수압, 진동측정계는 진동을 측정한다.
주변 건물이나 옹벽, 철탑처럼 터파기 주위의 주요 구조물에 설치해 경사와 변형 상태를 측정하는 장비는 틸트미터다. 파이조미터는 간극수압, 로드셀은 하중, 스트레인 게이지는 변형률을 측정하므로 경사 측정과는 쓰임이 다르다.
높이 측량의 기준이 되는 표석은 벤치마크다. 이동의 위험이 없는 인근 건물의 벽이나 담장처럼 안정된 구조물에 설치해 높이의 기준점으로 삼는다.
세트에는 지반조사 시험도 함께 묶여 있다. 로드에 붙인 저항체를 지중에 넣고 관입, 회전, 빼올리기 저항으로 지반 성상을 탐사하는 방법에는 표준관입시험, 스웨덴식 사운딩, 베인시험이 있다. 영국식관입시험은 이런 분류에 없는 용어다. 회전식 보링은 드릴을 회전시켜 연속적으로 시료를 채취하므로 지층 변화를 비교적 정확히 알 수 있고, 수세식은 연약지반용, 충격식은 간헐적 채취, 압입식은 표층 조사용이다. 모래의 밀도는 표준관입시험으로 간접 추정하고, 점성토의 강도는 베인테스트로 평가한다. 현장에서 신뢰성이 높은 시험으로는 표준관입시험, 평판재하시험, 베인테스트가 꼽히고, 투수시험은 실내시험 비중이 높아 같은 범주로 보기 어렵다.
출제 패턴은 ① 버팀대 응력 변화를 측정하는 계측기(변형률계), ② 토류구조물 부재의 응력 변화를 측정하는 계측기(변형률계), ③ 주변 구조물의 경사와 변형을 측정하는 장비(틸트미터), ④ 높이 측량의 기준점(벤치마크), ⑤ 저항체의 관입·회전으로 지반을 탐사하는 방법이 아닌 것(영국식관입시험), ⑥ 연속 시료 채취로 지층 변화를 파악하는 보링(회전식), ⑦ 모래 밀도를 간접 추정하는 시험(표준관입시험), ⑧ 현장 신뢰성 시험이 아닌 것(투수시험)이다. 「응력은 변형률계, 경사는 틸트미터, 높이 기준은 벤치마크, 모래는 표준관입」이 이 세트의 기준선이다.
로드에 붙인 저항체를 지중에 넣고 관입, 회전, 빼올리기 등의 저항으로부터 토층의 성상을 탐사하는 방법이 아닌 것은?
정답 ③ · 로드에 저항체를 장착하여 지중에 관입시키거나 회전시키고 뽑아 올리는 등의 저항을 측정하여 지반의 토층 성상을 탐사하는 방법을 관입 및 회전 시험법이라고 합니다. 여기에는 표준관입시험(SPT), 스웨덴식 사운딩 시험(SWS), 베인 시험 등이 속합니다.
표준관입시험, 스웨덴식사운딩, 베인시험은 모두 관입·회전 저항을 측정하는 방법이나 영국식관입시험은 존재하지 않는 용어입니다.
모래의 전단력의 차이에 의해 모래의 불교란 시료를 채취하기 곤란한 경우 현지의 지반에서 직접 밀도를 측정하는 시험방법은 ?
정답 ① · 이 문제는 교란되기 쉬운 모래 지반에서 원위치 시험을 통해 지반의 밀도와 특성을 파악하는 방법을 묻고 있다. 사질토는 점착력이 없어 원형 그대로의 불교란 시료를 채취하기가 매우 어려우므로 현장에서 직접 표준관입시험을 실시하여 N값을 측정한다.
모래는 점성이 없어 불교란 시료 채취가 용이하지만, 밀도 측정이 어려운 경우 표준관입시험(N값)으로 간접 추정한다.
지반조사 방법 중에서 + 자의 저항날개를 로드선단에 붙여 지중에 박아가며 회전시켜 그때의 최대저항치에서 지반의 전단강도를 구하는 것은?
정답 ④ · 지반조사 방법 중 십자 모양의 저항날개를 이용해 지반의 전단강도를 구하는 시험을 묻는 문제이다. 베인 시험은 로드 선단에 십자형 날개를 붙여 지중에 압입한 뒤 회전시키고, 이때 회전 저항 모멘트의 최댓값으로부터 점성토 지반의 비배수 전단강도를 산정하는 방법이다.
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