계산식
e = Gs·γw·(1 + w) / γt − 1 n = e / (1 + e) S = w·Gs / e (S·e = w·Gs) γd = γt / (1 + w) = Gs·γw / (1 + e) γsat = (Gs + e)·γw / (1 + e) γsub = γsat − γw
함수비 w는 식에 넣을 때 소수(20 % → 0.20)로 씁니다. S·e = w·Gs 는 시험 문제에서 가장 자주 나오는 관계식이라, 세 값 중 둘을 알면 나머지 하나가 바로 나옵니다.
입력값 확인하는 법
- 포화도가 100 %를 넘게 나오면 측정값끼리 맞지 않는다는 뜻입니다. 함수비나 단위중량 측정을 다시 확인하세요.
- 간극비가 0 이하로 나오면 습윤단위중량이 비현실적으로 크게 들어간 경우입니다.
- 흙의 간극비는 조밀한 모래에서 0.4 안팎, 연약한 점토에서는 1을 훌쩍 넘습니다.
예제
Gs 2.65, 함수비 20 %, 습윤단위중량 19 kN/m³, γw 9.81 kN/m³:
- e = 2.65 × 9.81 × 1.20 / 19 − 1 ≈ 0.642
- n = 0.642 / 1.642 ≈ 39.1 %
- S = 0.20 × 2.65 / 0.642 ≈ 82.6 %
- γd = 19 / 1.20 ≈ 15.83 kN/m³, γsat ≈ 19.67 kN/m³, γsub ≈ 9.86 kN/m³
계산기에 처음 들어 있는 값이 이 예제입니다.
근거 자료
- Das, B. M., Principles of Geotechnical Engineering, Weight–Volume Relationships 장
- KS F 2308 흙 입자 밀도 시험, KS F 2306 흙의 함수비 시험 (입력값 측정 방법)