증발에 의한 흙수분 곡선, 불포화토, tensiometer, suction

 

증발에 의한 흙수분 곡선

 

2013년 5월

영신컨설턴트 (02) 529 8803

불포화토의 함수특성

 

지하수위 상부토사는 불포화상태로 존재하며, 모관흡수력에 의해 포화토와 다른 거동특성을 보이므로 강우를 고려한 제방 비탈면 안정 해석, 댐의 시공 중이나 유지관리 중, 자연사면, 토압 불포화토의 함수특성곡선 적용.

 

 

불포화토의 함수특성에 따른 모관 흡수력

 

입자사이에 물이 많을 때 힘 모관흡수력	입자사이에 물이 적을 때 힘 모관흡수력

 

 

불포화토의 함수특성에 따른 모관 흡수력 측정용 tensiometer

 

ceramic cup 직경 6.5 mm 길이 20mm 압력측정범위 -85, +100 kPa.

 

 

증발에 의한 불포화토의 함수특성 측정

 

시료를 포화시키고 증발시키면서 전자저울로 시료의 무게를 측정하여 체적함수비를 산정하고 시료 속에 tensiometer로 부 간극수압을 측정한다.
증발에 의한 흙수분 곡선 측정은 함수비의 변화에 따른 흙 속의 모관흡수력을 직접 측정한다.

 

 

불포화토의 함수특성에 따른 모관 흡수력 측정하는 장비

 

 

 

불포화토의 함수특성에 따른 함수특성곡선 방정식

 

S : matric suction 흡수력

 

 

지반에 따른 불포화토의 함수특성에 따른 함수특성곡선

 

 

불포화토 함수특성곡선

85kPa이상의 압력은 실측자료를 연장하여 Van Genuchten 1980와 Fredlund & Xing 1994 식으로 a, n, m상수를 찾는다.

 

 

Fredlund and xing(1994)	Van Genuchten(1980)
: 체적함수비 , : 잔류체적함수비 : 포화체적함수비, : matric suction : 자연수 2.71828, , , 적합매개변수	: 체적함수비 , : 잔류체적함수비 : 포화체적함수비, : matric suction  , , 적합매개변수

 

위 방정식을 사용하기 위한 적합매개변수들은 아래와 같다.

 

1. 실측값

 

 

 

 

 

2. 계산( Fredlund and Xing 1994 )

a=2.0 n=2.0 m=4.0 e=2.7 적용

 

 

 

시료 포화 중
시료의 무게와 간극수압 변화 측정
증발에 의한 시료의 무게 측정
증발 시 시료의 흡수력 측정