다짐 (토질역학) 문서 원본 보기

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[[파일:Caterpillar 825G Soil Compactor.jpg|섬네일|이같은 기계를 이용해 건설현장의 흙을 다진다. 사진은 Caterpillar사의 825G.]]
'''다짐'''(compaction)은 [[토질역학]]에서 [[함수비]]를 크게 변화시키지 않고 공극 내의 공기를 배출시켜 토립자 간의 결합을 치밀하게 함으로써 단위 중량을 증가시키는 과정을 말한다. [[사질토]] 지반을 다질 때는 [[진동 롤러]]로 다지고, [[점성토]] 지반을 다질 때는 [[탬핑 롤러]]를 사용한다.

== 목적 ==
다짐을 실시하는 목적은 흙의 [[전단 강도]]를 증가시키고 공극비를 감소시켜 흙의 압축성을 낮게 하여 [[투수 계수]]를 감소시키는 데 있다. 다짐을 통하여 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.
* 흙의 단위 중량 증가
* 지반의 압축성, 투수성 감소
* [[전단 강도]], 부착력 증가
* [[침하]]나 파괴의 방지
* 지반의 지지력 증가
* [[동상 (토질역학)|동상]], 팽창, 건조, 수축의 감소

== 다짐 곡선 ==
[[파일:다짐 곡선.png|right|다짐 곡선|450픽셀]]
흙을 다질 때는 물을 뿌리면서 다진다. 뿌려진 물은 흙 입자 사이에서 윤활유와 같은 역할을 하면서 흙이 잘 다져지도록 돕는다. 그러나 물이 너무 적어도 잘 다져지지 않고, 물이 너무 많아도 잘 다져지지 않기 때문에, 얼마만큼의 물을 뿌려야되는지 정해야 한다. 흙에 물이 얼마나 포함되어 있는가는 함수비 w를 통해 나타내고, 얼마나 다져졌는가를 평가할 때는 건조단위중량 <math>\gamma_d</math>를 본다. 따라서 이 둘의 관계를 곡선으로 나타내서, 필요한 살수량을 구할 수 있다.

x축을 함수비(w), y축을 건조 단위중량(<math>\gamma_d</math>)으로 하는 직교 좌표 상에 함수비와 건조 단위중량사이의 관계를 나타낸 곡선을 '''다짐 곡선'''이라고 한다. 다짐 곡선은 위쪽이 볼록한 종 모양으로 나타나는데, 건조 밀도(<math>\gamma_d</math>)가 최대가 되는 값을 '''최대 건조 밀도'''(<math>\gamma_{dmax}</math>)라고 하고, 이때의 함수비를 '''최적 함수비'''(OMC, <math>W_{opt}</math>)라 한다. 최적 함수비보다 작은 쪽([[함수비]]가 감소되는 방향)을 '''건조측''', 큰 쪽([[함수비]]가 증가하는 방향)을 '''습윤측'''이라 한다. 다짐 곡선의 몇 가지 특징을 나열하면 다음과 같다.

* [[조립토]]([[모래]]질)일수록 다짐 곡선은 급하고, [[세립토]]([[점토]]질)일수록 다짐 곡선은 완만하다.
* [[사질토]]에서는 최대 건조 밀도(<math>\gamma_{dmax}</math>)가 증가하고, 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)는 감소한다. 즉 곡선이 직교 좌표의 왼쪽 상방향에 그려지게 된다.
:[[점토]]분이 많은 흙은 최대 건조 밀도(<math>\gamma_{dmax}</math>)가 감소하고, 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)는 증가한다. 즉 곡선이 직교 좌표의 오른쪽 하방향에 그려지게 된다.
* 양[[입도]]의 흙에서는 건조밀도(<math>\gamma_{dmax}</math>)가 높고 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)는 낮다. 즉 곡선이 직교 좌표의 왼쪽 상방향에 그려지게 된다.
* [[사질토]]의 [[다짐일량]]이 [[점토|점질토]]의 [[다짐일량]]보다 크다.
* 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)보다 약간 건조측에서 [[전단 강도]]가 최대가 된다.
:최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)보다 약간 습윤측에서 [[투수 계수]]가 최소가 된다.
* 건조측에서 다지면 팽창성이 크고, 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)에서 다지면 팽창성이 최소이다.
* 건조측에서 다지면 [[면모 구조]]가 되고, 습윤측에서 다지면 [[이산 구조]]가 된다.

== 다짐 에너지 ==
다짐 에너지가 증가하면 최대 건조 밀도(<math>\gamma_{dmax}</math>)가 증가하고, 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)는 감소한다. 다짐 에너지가 감소하면 최대 건조 밀도(<math>\gamma_{dmax}</math>)가 감소하고, 최적 함수비(OMC, <math>W_{opt}</math>)는 증가한다.

== 다짐도 ==
다짐도 <math>R_c</math>는 현장 [[건조 밀도]]를 시험실의 최대 [[건조 밀도]]로 나눈 백분율값이다.
:<math>R_c=\frac{\gamma_{d(field)}}{\gamma_{dmax(lab)}}\times 100(\%)</math>

== 같이 보기 ==
* [[토양구조]]
* [[폭기]]
== 참고 문헌 ==
* <<토목기사 과년도 - 토질 및 기초>>, 성안당, 2015
*{{서적 인용|제목=토질역학의 원리|성=이인모|출판사=씨아이알|판=2}}
* {{서적 인용|제목=토질역학|성=장병욱 외|이름=|날짜=2010|판=|출판사=구미서관|쪽=|장=}}

{{전거 통제}}
{{토막글|공학}}

[[분류:토질역학]]