토공 중 흙의 특성(분류 방법, 흙의 특징, +매너리즘)

□ 지피지기 백전불태

 ○ 상대를 알고 나를 알면 백 번 싸워도 위태롭지 않다는 뜻으로, 상대편과 나의 약점과 강점을 충분히 알고 승산이 있을 때 싸움에 임하면 이길 수 있다는 말.

 

 '백전백승'이라고 많이 아는 이 사자성어는 모두들 알고 계실 겁니다. 우리가 알아야 할 지반, 흙은 매우 복잡합니다. 또한 너무나 거대하기에 조사하기도 쉽지 않습니다.

 

 오죽하면 얼마 전에 지구 내핵 안에 또다른 핵이 존재한다는 내용이 발표되기도 했습니다. 우리가 흔히 사용하는, 우리의 대표적인 에너지원인 석유의 생성원인도 불명확하니 말입니다.

 

 얕은 표면에서도 어려움을 겪는 인간의 기술로 얼마나 조심스럽게 조사하고 계획을 세워야 할지 모르겠지만 경제성이 허용하는 범위 안에서 안전에는 늘, 언제나 최선을 다해야 할 것입니다.

 

 오늘은 지반, 흙의 분류와 특성에 대해 정리해보려고 합니다.

 

1. 흙의 분류 방법

 

 가. 입도에 의한 분류

  1) 입경 분류법: '입자의 유효지름'에 따라 분류

  2) 삼각좌표 분류법: '모래', '실트', '점토'의 세 성분에 따라 분류, 총 10종

 

 나. 통일 분류법

  1) 정의: 입경을 바탕으로 입도, Consistency(흙의 질기)를 고려한 흙의 공학적 분류 방식

  2) 입도

   가) 입도: D10(가적 통과율 10%에 해당하는 입경), D30, D50, D60...

   나) 균등계수(Cu) = D60/D10 → 자갈 > 4, 모래 > 6 이면 양호한 조건

   다) 곡률계수(Cg) = (D30)^2(D10 × D10) → 1 ~ 3 사이 값이면 양호한 조건 / 1 < Cg < 3

   라) 댐 공사에서 필터 적용 시 '입경'을 통하여 필터재의 조건을 구분함

    - 상부필터는 배수 원활을 위한 조건으로, 하부필터는 토립자 유출 방지를 위한 조건으로 설정

 

 다. Consistency

  1) 세립토의 함수비에 따른 상태 변화로 질기를 말함(고체 → 반고체 → 소성 → 액성)

  2) Atterberg 한계 그래프

Attergerg 한계 그래프

   가) 소성지수: I(P) = W(L) - W(P)

   나) 액성지수: I(L) = ( W -W(P) ) / ( W(L) - W(P) )

    - I(L)D > 1, 흙은 액체상태

    - 0 < I(L) < 1, 흙은 소성상태

    - I(L) < 1, 흙은 고체상태

 

2. 흙의 특징

 

 가. 흙은 사질토와 점성토로 대부분 구분

 나. 사질토와 점성토의 특징

구분		사질토(모래, 자갈)	점성토(점토, 실트)
특성	구조	단립/봉소 구조 (맞물림, 진동에 취약)	면모/이산 구조 (전기적 결합)
	단위중량	1.6 ~ 2.0 (tf/m^3)	1.4 ~ 1.8
	투수계수	1×10^(-3) cm/s ↑	1×10^(-6) cm/s ↓
	입경	#200체(0.074mm) 통과율 50% ↓	#200체 통과율 50% ↑
전단강도		τf = c + σ' tanΦ	τf = c
문제점		Boiling, Bulking, Quick Sand 액상화, Piping	Heaving, Swelling, Quick Clay, 예민성, 동해

 

□ 마무리

 ○ 매너리즘 명사 항상 틀에 박힌 일정한 방식이나 태도를 취함으로써 신선미와 독창성을 잃는 일.

 우리 인간은 매너리즘에 빠지기 쉬운 동물 같습니다. 특히, 비판적 사고를 늘 가진다는 것은 피곤하며 '좋은 게 좋은 거야'라는 특유의 한국식 마인드가 사람을 조금은 더 그렇게 만들지 않나 싶습니다.

 

 그런 사고가 결국은 사고를 불러일으킨다고 생각합니다. 기초조사를 대충, 10번 해야 할 것을 7번만, 5번만 하게 되고... 그러다 '쾅'.

 

 저도 직장생활을 하다 보니 어느 순간, 가끔 매너리즘에 빠지곤 합니다. 늘 기본에 충실하고 싶지만 쉽지 않습니다. 혼자 마음을 다시 다잡아도 주변에 휩쓸려, 가끔은 스스로가 힘들어 놓아 버리곤 합니다.

 

 그러한 것들을 방지해 주는 것이 법과 제도, 규제입니다. 우리가, 인간이 실수하지 않도록, 정신을 차릴 수 있도록 말입니다.

 

우리의 법과 제도가 조금 더 바로 서, 우리를 긴장할 수 있도록 만들어주길 바랍니다.