토질역학 목차 : 토질역학

지하수 흐름의 기본편집


  • 전수두 = 위치수두 + 압력수두 + 속도수두
  • 흙 속의 물의 흐름은 속도가 거의 없다고 보기 때문에 속도수두 = 0
  • 따라서 전수두 = 위치수두 + 압력수두
  • 수두를 구할 땐 기준면 설정이 중요
  • 물 층만을 통과할 땐 (전)수두손실이 없다고 본다.
  • 하방향 흐름 : 정수압보다 수압 감소, 유효응력 증가
  • 상방향 흐름 : 정수압보다 수압 증가, 유효응력 감소
  • 상방향 흐름이든, 하방향 흐름이든, 흙을 통과하면 수두손실이 생긴다. 상향 흐름은 흙 위쪽이 전수두가 더 작고, 하향 흐름은 흙 아래쪽이 전수두가 더 작다.
  • 한계동수경사 ic : 유효응력이 0이 될 때의 동수경사. 분사현상, 보일링 현상 발생 시작. 파이핑으로 이어짐.

압력수두편집

피에조미터를 꽂았을 때 수압에 해당하는만큼 물기둥이 상승한다. 이 높이를 압력수두라 함.

 

위치수두편집

수두를 구할 때 기준면을 설정한다. 기준면으로부터 수두를 구하는 지점까지의 높이를 위치수두라 한다.

정수위 투수시험편집

예제 1 시료반경 5cm, 시료 길이 30cm, 5분 통과 물의 양 200cm3, 수두차 15cm, 투수계수?


1. 유량계산

 

2. 투수계수 k 계산

 

변수위 투수시험편집

유도과정 : 다르시의 법칙, 연속방정식을 적분

 

다르시의 법칙에 의해

 이므로

 

적분하면

 

 

 


예제 1 시료 반경 4cm, 길이 30cm, 1시간동안 물을 통과시켰다. 반경 1cm 관의 수위가 50cm에서 25cm가 됐을 때 투수계수는?


1. 시간을 일로 환산

 

2. 투수계수 k 계산

 

참고문헌편집

  • 이인모 (2014). 《토질역학의 원리》. 씨아이알. 149-159, 210-215쪽.