기술사 공부하는 자료 공유

Ⅰ. 개 요

현장에서 강성의 재하판을 사용 하중을 가하여 하중과 변위와의 관계에서 기초지반의 지지력이나, 지반계수 또는 노상의 지반계수, 지반반력계수를 구하고 허용지내력을 판정하는 시험이다.(KSF2310 규정)

Ⅱ. 평판재하시험 측정장치

1. 재하판 : 정사각형 또는 원형

2. 반력장치(일반적으로 실하중을 이용하는 경향) : 대형자동차등의 실하중

3. 재하장치(Jack) : 5 ～ 40t의 유압식 Jack 사용

4. 침하량 측정장치

Ⅲ. 평판재하시험 결과의 적용

1. 하중-침하량 관계곡선으로 극한지지력과 항복지지력 분석

2. 지지력계수(K) = 하중/침하량

침하량 : 아스팔트 포장 : 0.25cm

콘크리트 포장 : 0.125cm

3. 지지력 산정

1) 극한지지력(qu) = αㆍCㆍNC + βㆍr1ㆍβㆍNr + 9Nq

2) 항복강도의 1/2, 파괴강도의 1/3 중 작은 값을 장기허용지지력으로 적용

3) 장기허용지지력의 2배를 단기허용지지력으로 본다.

Ⅳ. 평판재하시험결과 이용시 주의사항

1. 시험지점의 토질 종단면을 그려 토질구성상태 파악

2. 지하수위 위치와 그 변동을 알아야 한다.

3. Scale effect를 고려하여야 한다.

4. 근입심도를 고려해야 한다.

Ⅰ. RQD(Rock Quality Designation)

1. 정 의

시추공에서 회수한 Core중 10㎝ 이상되는 NX크기 Core 길이의 합을 총 시추길이에 대한 백분율을 나타낸 암반상태 지수

2. RQD의 적용

1) 암반의 균열이나 절리의 발생정도를 개략적으로 판단

2) 심도별 암반의 단층도를 작성

3) 절취의 난이도 판단

3. 신뢰성 있는 RQD 얻는 방법

1) 암석 시추장비 상태(코아배럴, 비트, 시추장비의 종류)

2) 시추장비 활용능력과 채취기술(TCR을 높이는 숙련도)

4. 암 판정 기준

※ 참고

Core Recovery는 총회수된 Core의 길이를 시추길이의 백분율로 표시한것 (RQD와 다르다)

→ 암반의 풍화도, 균열이나 절리의 발달정도를 추정

Ⅱ. RMR(Rock Mass Rating)

1. 정 의

암반상태의 등급화를 위하여 암석의 일축압축강도, 절리간격, 절리상태, 절리방향, 지하수 조건, RQD를 조사하고 중요도에 따라 평가점수를 부가하고 평가점수의 합계로 암반을 5등급으로 분류

2. RMR분류의 공학적 활용

1) 암반의 특성 분류

2) 터널에서 무지보 유지시간과 강도정수 등 산정

3) 필요한 지보공법과 지보하중 계산

3. RMR 분류법

1) 5개 Factor를 수치(N)로 환산 : = N1 ＋ N2 ＋ N3 ＋ N4 ＋N5

2) 판별 기준

4. 적용성

1) 경암질 암반을 대상으로 하는 터널 암반분류이고 취약층에는 부적합

2) Q-System에서 고려하는 현장응력은 고려하지 않음

3) 조사항목이 비교적 간단하여 오차가 적다

4) 보강방법이 개략적으로 제시되는 단점

Ⅰ. 정 의

1. 토공의 작업단계는 절취->운반->다짐의 순으로 이루어지며 다음과 같이 분류된다.

1) 산지의 토량(자연상태의 토량) : 굴착하려는 토량

2) 교란된 토량(흐트러진 상태의 토량) : 운반 토량

3) 다져진 상태의 토량

2. 따라서 다져진 상태의 토량은 절토되는 토량(자연상태의 토량)을 기준으로한 체적비로 표시되며 이를 토량의 변화비율이라 한다.

Ⅱ. 토량의 변화율 L값, C값

1. 증가계수 (이 경우 체적이 증가 : 22% 정도)

2. 감소계수 (이 경우 체적이 감소 : 2～7%)

Ⅲ. 토량의 환산계수(f)

Ⅳ. 이용시 주의사항

1. 유사현장의 실적, 결과값을 활용하는 것이 실용적

2. 많은 장소의 흙과 굴착 깊이별로 세분화하여 시험한 결과값 활용이 이상적

3. 대규모 공사시 현장 시험에 의하여 구하는 방법

Ⅴ. 결과의 이용

1. 현장에서 토공운반량, 토공운반비 계산시 L, C값 적용 공사비 산정

2. L값에 의해 운반토량, 운반장비의 댓수 결정

Ⅰ. 개 요

Spit Spoon Sampler를 Boring Hole에 넣고 처음 15cm는 교란되지 않은 원지반에 도달하도록 관입시킨 후 63.5kg의 햄머로 76cm높이에서 타격하여 샘플러가 30cm 관입될 때의 타격횟수를 N값이라 한다.

Ⅱ. 시험의 목적

1. N값의 측정

2. 교란시료의 채취 및 토층변화 조사

Ⅲ. N값의 문제점 및 보정

1. 문제점

1) 시험기 형상에 대한 세부기준 미비 및 해머의 낙하방법

2) 시험자 개인편차 및 지반상태에 따른 N치의 변화

2. 보정방법

1) N > 15인 포화실트질 지반은 유효응력이 커져 실제보다 마찰저항이 과대평가 됨 ⇒ N' = 15 +

2) 얕은곳에서는 N치가 과소평가 ⇒ N' = [0.77ㆍln ] N

3) ROD길이가 길어지면 N치가 실제보다 과대평가 ⇒ N' = (1 - ) N

Ⅳ. 시험결과의 이용

Ⅴ. 점토의 일축압축강도(qu)와 Consistency의 관계

Ⅰ. 개 요

1. 도로에서 토질조사 및 시험은 도로토공을 효율적이고 원활히 수행하기 위해 필요한 지반정보를 얻어 설계 및 시공의 기초자료로 활용한다.

2. 토질조사를 실시할 때에는 도로의 목적, 규모, 기능등을 고려하여 조사내용, 순서, 방법, 범위, 정도 및 기간등을 결정한다.

Ⅱ. 토질조사 및 조사항목

1. 예비조사 - 기초자료수집 : 지형도, 지질도, 공사기록, 피해기록 등

현지조사 : 지형, 지질 및 지표상황 ,단층 및 파쇄대, 수리상황 및 지하수 용수 산사태 및 붕괴, 지질 및 암질 구조

2. 본조사 - 조사 : 불리탐사 sounding, boring

시험 : 원위치 시험, 실내시험

3. 상세조사 - 문제 예상지역의 상세조사

Ⅲ. 목적별 조사항목

1. 본선

1) 점성토부

- 암선추정, 비탈면 구배결정, 성토부 기초 지반 안정, 발생토사 및 암의 유용여부결정, 황동파괴, 암밀침하 검토

- boring, sounding ,탄성파 검사

2) 구조물 기초 조사(터널, 교량기초)

- 기초형식 검토, 세굴 및 침하 가능성 검토, 터널 형식과 굴착공법 검토

- boring, sounding ,탄성파 검사

- 자연함수비 비중 atterberg한계, 전단시험, S.Y.T, 암강도, RQD, 회수율, 공내재하시험

3) 연약지반조사

- 연약층 깊이와 토질정수 파악 연약지반처리대책 및 공법결정

- 자연함수비, 비중, 입도, atterberg한계, 전단, 압밀시험

- boring, sounding, vane 전단 등

2. 재료원조사

1) 토취장, 석산

- 매장량 및 성토재료로서의 적부

- boring : test pit

- 토성 및 역학시험

2) 골재원

- 콘크리트 포장공 재료로서의 적부

- 체가름 모어당량, 마모율 피막박리, 강도, 비중 배합설계

3) 시공관리 및 검사

- 다짐, 포화도, 공주율, 강도, 변화율

Ⅳ. 항목별 성과 이용

1. 조사

1) 물리탐사 - 탄성파탐사 : 암층 구성상태 파악

- 전기탐사 : 지하수 상태파악

- 물리검층 :지질상태파악

2) sounding

- s.p.t : 모래의 상대밀도, 내부마찰각, 허용지지력, 점토의 consistency

- portable con-penetrometer : 지지력 frafficablity

- swedish sounding : 점토의 I 측정

- 2중 콘 관입시험 : 점토의 I 측정

3) boring

- 기계 boring : 시료채취 원위치시험 토층상태 파악

- HAB : 시료채취. 토층상태파악 (5m이하)

- test pit : 시료채취, 토층상태파악 : 원위치시험 (1-2m)

2. 시험

1) 원위치시험

- 현장밀도 : 다짐도 포화도 공주율

- 전단시험 - 베인전단 :전단강도 (i)

- 현장전단 :암의 강도

- boring 공내재하시험 : 지반변형계수

- 평판재하시험 : k치 허용지지력

- 현장투수시험 : 투수계수

2) 실내시험

- 흙분류 : 입도, 비중, atterbergg한계 함수비

- 다짐시험 : omc rd max -다짐기준결정, 재료적부판단

- 강도특성 - 전단 : C, -성토구배등

- CBR : 지지력평가 포장두께설치 노바재료적부

- 동탄성계수(MR) : 포장두께 설계

- 변형특성 - 압밀 : 연약층의 침하량과 침하속도

- 투수 : 지하배수설계

-PROOF ROLLING : 다짐도, OVER LAY 설계

Ⅴ. 토질조사시 유의사항

1. 목적에 맞는 토질조사 시험항목을 선정하여 시험할 것.

2. 도로 건설의 각 단계별로 토질조사 시험의 종류 및 그 정도를 다른 기준을 설정하여 적용할 것.

3. 터널, 장대교 등 특별한 공사의 경우 시공중 계측관리를 시행

4. 모형실험의 증대

5. 토질조사 시험장비의 현대화

6. 토질조사 시험 성과의 DATA BASE화

7. 조사시험방법 연구개발

8. 주요 구조물 상세 Boring 실시

Ⅵ. 결론

1. 도로 설계시 토질조사 및 시험은 토질조사 보고서로 종합되며, 선정된 최적노선에 대한 적절한 설계방법과 구조물의 형식 결정등 기초자료로 제공된다.

2. 또한 토질 조사 및 시험방법이 부정확하게 되면 시공중 설계변경요소가 과다하게 발생되고 구조물의 기능 발휘 및 적정 품질 규격의 확보에 제한을 초래하게 되므로 토질조건에 적합한 도로설계를 위하여 토질조사 및 시험의 정확성이 필요하다.

3. 토질조사 성과를 이용하여

1) 계획노선의 적정성과 터널의 계획 및 설계에 이용

2) 지반안정(연약지반) 및 사면안정의 검토

3) 성토재료 판정 및 골재원 선정

4) 포장두께 결정과 구조물 기초깊이와 위치 및 형식결정을 실시한다.

1. 터널내의 포장 

2. 콘크리트 포장의 분리막 

3. 개질아스팔트

4. 강섬유 콘크리트포장

5. 미끄럼 방지포장

6. SHRP(전략적 도로연구사업) 

7. 가로줄눈

8. 콘크리트의 중성화 

9. FWD(Falling Weight Deflectormeter) 

10. PSI 

11. 배수성포장 

12. CBR 

13. 포장 공용성 

14. 콘크리트 포장에서 Dowel Bar와 Tie Bar 

15. 아스팔트 포장에서 미립도와 개립도 

16. 교면포장 

17. 아스팔트 PG 그레이드

18. Superpave 

19. 감수제

20. 동탄성계수(MR)

21. ‘86AASHTO 설계입력인자

22. ESAL 

23. 노상 지지력계수 

24. SN(포장설계) 

25. 지역계수

26. 양보차로

26. 상대강도계수(a) 

1. 아스팔트 콘크리트포장에서 최근 소성변형이 많이 발생되고 있으므로 그 원인과 개선방안에 대하여 설명하시오.

2. 콘크리트 설계방법중 AASHTO설계법에 대하여 입력변수를 중심으로 설명하시오.

3. 도로 또는 공항의 포장중 시멘트 콘크리트 포장설계 절차와 각 단계별 고려사항에 관하여 설명하시오.

4. 도로 또는 공항 포장에서 주로 발생하는 포장손상의 종류 및 발생원인과 보수방법에 관하여 설명하시오

5. 아스팔트 포장 구조설계에서 ‘86AASHTO기법에 대하여 기술하시오.

6. 유럽에서 시작하여 미국에도 사용되고 있고 우리나라에서도 사용되기 시작한 쇄석 매트릭스 아스팔트에 대하여 상세하게 기술하시오.

7. 우리나라에서 활용 가능한 아스팔트 콘크리트포장 재생공법에 대하여 논하시오.

8. 도로 또는 공항의 포장 설계시 포장두께 결정방법에 대하여 논하시오.

9. 아스팔트 콘크리트 포장과 시멘트 콘크리트 포장의 설계시공 유지 관리상 차이점을 명시하고 두 포장공법의 장단점을 기술하시오.

10. 도로 및 공항포장의 미끄럼특성에 미치는 영향인자와 미끄럼저항을 높일수 있는 포장공법 및 설치방법에 대하여 기술하시오.

11. 아스팔트 포장의 SMA(Stone Mastic Asphalt)공법에 대하여 논하시오.

12. 도로의 확장시 신ㆍ구포장 접속시 문제점과 보완대책에 대하여 기술하시오.

13. 시멘트 콘크리트포장의 특성을 설명하고 줄눈에 대하여 논하시오.

14. 콘크리트 포장에 있어서 Joint Spalling의 원인과 보수에 대하여 기술하시오.

15. 콘크리트 포장과 아스팔트 포장이 연결되는 지점의 포장방법을 설명하시오.

16. 아스팔트 포장의 노면파손 평가방법과 보수공법을 간단히 기술하시오.

17. 팽창줄눈의 종류와 그 사용처에 대하여 기술하시오.

1. 개요

1) Co2( 이산화탄소), Cl-이온(염해),등으로

2) 콘크리트 내부의 알카리성(수소이온농도(PH) 12～13정도)이 중성화(PH 8.5～10)

3) 중성화가 진행→ 철근 표면의 부동태의 피막이 파손→ 철근 부식이 진행

4) 철근 부식이 체적팽창(2.5배) →콘크리트내부에서 외부로 균열 진전, 탈락유발.

2.중성화의 종류 (중성화 모식도 그림 그릴것)

1) 탄산화

(1) 시멘트 수화반응<CaO + H2O=Ca(OH)2> 에 의한 생성 화합물(수산화 칼슘:알 알칼리성)

(2) Ca(OH)2 +CO2=CaCO3+H2O

수산화 칼슘+대기중 이산화 탄소⇒반응⇒ 탄산화합물(탄산칼슘)로 분해.

2) 중성화

(1)시멘트 알카리성의 저하.

3. 중성화의 원인

1) 콘크리트의 탄산화

2)염해(Cl- 이온)

3)산성비

4)산성토양의 접촉

5)화재

4.중성화의 문제점(구조물에 미치는 영향:피해)

1)철근 부식과 균열

2)철근의 부착력 저하

3)체적 팽창압(2.5배 증가) 콘크리트 균열

4)표면결함(백태)

5)콘크리트 열화, 내구성저하(강도,내구성, 수밀성, 강재보호성능 저하)

5. 중성화(탄산화)요인

1)물리적인 요인

(1)W/C 비

(2)균열, 치밀하지못한 콘크리트 : 시공 부실

2)화학적 요인

(1) 시멘트의 알카리량,

(2) 혼화재의 종류,

(3) 배합조건,

3)초기양생조건,

4) 환경조건: CO2, Cl-, 건습,온도

6.중성화 실험

1)1%의 페놀프타레인 용액을 살포,: 알칼리성 유지하면 보라색을 띈다.

7.중성화 방지 대책(열화 방지 대책 기술하면 됨)

1)콘크리트 시공관리 잘하면 됨(시방서 잘지킨다)

2)치밀, 밀실 한 콘크리트 시공, 균열 방지

(1)재료

o.골재:내 구성이 크고, 비중이 큰골재

o.조강, 보통포틀랜트 시멘트

(2)배합

o.W/C 비 적게: 치밀한 콘크리트, 공극적은 콘크리트

o.혼화재료: AE, 감수제, 유동화제 : W/C 비 저감

(3)설계:

o.철근의 간격

o.덮개 등의 시방기준 준수

o.거푸집 시공 철저

(4)치기: 재료분리방지,Cold Joint 방지

(5)다지기 철저

(6)양생: 초기양생, 초기동해 유의, 습윤, 피막양생

3)콘크리트 방식

(1) 콘크리트 표면 라이닝.

(2)시공( 타설)이음부 처리에 유의

(3) 표면 피복

o.에폭시등 고분자계통.

o.도막 :페인트, 모르타르, 페인트

o.표면 마감재 :타일