흙 단위중량

토압 계산 시, 흙의 단위중량을 알아야 합니다. 해당 시공 현장에서 조사한 지반 조사 보고서를 따라 흙 단위중량을 적용하는 것이 원칙입니다. 하지만, 토질 조사 보고서가 없는 경우 적용할 수 있는 흙 단위중량이 있습니다. 사질토, 점성토, 자갈층에 대한 단위중량을 정리하였으니, 참고하시기 바랍니다.

흙 단위중량 – 자연지반

자연지반상태의 모래 및 모래자갈 지반, 사질토, 점성토의 경우, 지반의 조밀한 정도에 따라 아래와 같이 흙의 단위중량을 고려해볼 수 있습니다.

지반종류	느슨한 지반	조밀한 지반
모래, 모래자갈	18 kN/m3	20 kN/m3
사질토	17 kN/m3	19 kN/m3
점성토	14 kN/m3	18 kN/m3

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흙 단위중량 – 성토지반

성토한 흙의 단위중량은 아래 표와 같이 단위중량을 고려할 수 있습니다.

지반종류	단위중량
모래, 모래자갈	20 kN/m3
사질토	19 kN/m3
점성토	18 kN/m3

단위중량 산정시 주의사항

흙 단위중량은 기초 설계에 사용되는 지반 정수로써 현장에서 채취한 시료로부터 단위중량을 구하는 것이 가장 정확합니다. 단, 실험을 하지 않았거나 시험 결과가 나오는데 기간이 필요하다면 위의 단위중량을 사용할 수 있습니다.

흙 단위중량은 옹벽에 작용하는 토압, 깊은 기초(pile) 허용 지지력, 토압 상재하중, 직접기초 지지력 등을 구할때 필요한 지반 정수입니다. 그런데 이 단위중량을 적용할때 주의하여 고려해야할 사항들이 있습니다. 아래 고려사항들을 확인하여 설계 시 반드시 고려하시기 바랍니다.

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1) 지하수위 레벨

고려하는 토층의 지하수위 레벨을 확인하여야 합니다. 토사의 유효응력을 알아야 하며, 지하수위 레벨이 더 높은 경우, 물의 단위중량(9.8kN/m³, 62.4lb/ft³)을 제외한 값으로 산정해야 합니다.

지하수위는 평균 수위로 고려하라고 기준서에서 추천합니다. 하지만, 저의 경우 우기 시 레벨을 꼭 확인하는 편입니다. 이유는 우천 시기가 길어지는 현상이 있고 이로 토층의 유효응력에 영향을 주기 때문입니다.

2) 느슨, 보통, 조밀 구분법

흙의 조밀한 상태를 확인하는 방법은 흙 상대밀도를 확인하면 됩니다. 흙 단위중량은 지반의 조밀한 상태에 따라 달라지죠. 상대밀도를 구하기 어려울때는 SPT 결과인 N치로 구할 수 있습니다. 이는 N값과 지반정수와의 경험적 상관관계로 지반 분류 및 연약 지반 판정 등에 사용 됩니다. 이 자료는 Terzaphi and Peck(1948)이 만들어낸 경험적 이론입니다.

① 조립토 조밀상태(상대밀도)

지반 N치	상대밀도 (%)	조밀상태
4 이하	0~20	대단히 느슨
4~10	20~40	느슨
10~30	40~60	보통
30~50	60~80	조밀
50 이상	80~100	대단히 조밀

② 세립토 지반상태(연경도)

지반 N치	점성토 상태
2 이하	매우 연약
2~4	연약
4~8	보통
8~15	굳음
15~30	매우 굳음
30 이상	단단함

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3) 혼합토 단위중량

자갈섞인 사질토, 자갈 섞인 점성토와 같은 혼합토의 경우, 각 토사별 혼합비율을 참고하여 단위중량을 산정할 수 있습니다.

4) 부순돌, 암괴

부순돌은 자갈과 같은 값을 사용할 수 있다.

슬래그 및 암괴는 그 종류, 형상, 크기 등을 고려하여 정할 수 있습니다.

이상으로 흙의 단위중량에 대해 정리해봤습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.