연약지반 ( 점토) 의 1 차 압밀과 2차 압밀을 설명하시오

[최현기]

1. 압밀의 정의
	흙이 압축성이 높은 포화 점성토 지반 상재하중으로 인하여 간극수가 배츨되면서 오랜시간에 거쳐서 서서히 압축되는 현상을 압밀이라고 한다.

2. 1 차 압밀과 2 차 압밀
	(1) 점토층이 하중을 받아 압축되는 양은 과잉 간극수압이 소산되면서 압축되는 양을 1 차 압밀이라 하고 Terzaghi 의 압밀 이론에 따른다. (2) 과잉 간극 수압이 소산되고 난 다음 압축되는 양을 2 차 압밀이라고 한다.

3. Terzaghi 의 1 차 압밀 이론
	(1) 압밀 침하
		과잉간극수압의 소산에 따른 체적 변형에 기인하므로 배수조건에 따른 시간의 의존성이 현저하여 Terzaghi 의 압밀 이론에 따른다.
	(2) Terzaghi 의 압밀이론
		① 물과 흙입자의 압축성을 무시한다. ② 흙은 균질하고 포화되어 있다. ③ 흙의 압축은 1 축적으로 행해진다. ④ 흙속의 물의 이동은 Darcy 의 법칙에 따르며 투수계수가 일정하다.

4. 2 차 압밀 ( 침하 )
	(1) Terzaghi 의 압밀 이론이 적용되지 않고 점토의 creep에 의해서 일어나는 지연압축이므로 시간의존성이 뚜렷하다. (2) 과잉 간극 수압의 소산이 끝난 후부터 일어나는 지연 압축으로 선재해 공법과 같이 재하에 의하여 침하시키는 공법의 일반적인 침하곡선 (3) 2 차 압밀에 대한 이론은 많은 학자들이 Rheology 로 설명하고 있으나 아직도 정립된 이론이 없다. (4) 2 차 압밀이 크게 일어나는 지반 ( 흙 ) creep 가 크거나 유기질이 많은 흙에서 크게 유발한다. (5) 어떤하중을 보고 있는 흙 시료에 대한 반대수지상에 그린 시간 - 침하량 곡선이다.
		이곡선을 보면 1 차 압밀이 끝난 다음에 생기는 2 차 압밀은 거의직선을 보인다는 것을알수 있다. 이곡선의 기울기로부터 2 차 압축지수 Ca를 정의한다.

5. 1 차원 압밀 침하량 계산식
	(1) 정규 압밀 점토의 압밀 치하량 Sc 계산식
	(2) 적용토질
		하중이 점토 압밀층의 두께에 비하여 충분한 넓이를 갖고 있으면 1 차원의 압축변형이 일어나는 것으로 볼수 있으며 정규 압밀 점토의 경우 Sc 는 ( 1 ) 과 같다.

6. 다차원 압밀 침하량
	(1) 적용성
		하중이 점토층의 두께에 비하여 충분한 넓이를 갖고 있지 않은 부분하중인 경우에는 재하에 의한응력이 분산하여 수평 방향에 대하여 등분포가 아니므로 3 차원 압밀 문제로 취급하여야 한다. S = Si + Sc + Ss
		여기서		S : 전침하량 Si : 즉시 침하량 Sc : 압밀 침하량 Ss : 2 차 압밀 침하량
	(2) 즉시 침하(량)의 원인 (Si)
		순간적인 전단 변형과 측방유동에 의하여 비배수 조건에서 일어난다.
	(3) 압밀 침하량의 원인 ( Sc )
		과잉 간극수압의 소산에 따른 체적 변형 및 전단 변형에 기인하므로 배수조건에 따른 시간의존성이 현저하다.
	(4) 2 차 압밀 침하 원인 ( Ss )
		공극 수압이 소산한 후에 일어나는 Creep 에 의한 지연 압축이므로 시산   의존성이 매우 현저하고  Terzaghi 의 압밀 이론에 일치하지 않는 부분   이다. <주> 그리고 각 침하성분 Si , Sc 및 Ss 는 일반적으로 공학적 해석을 쉽게    하기 위해서 발생 시간대를 달리해서 개별적으로 순차적으로 발생하는    것으로 한다. 즉시 침하량 Si 는 압밀 현상과 무관하므로 Boussinesg 의 밥법에 따라   탄성론에 의하여 점토 지반을 반무한 탄성체로 취급하여 계산한다.