본 글은 건축시공기술사 기출문제 중 ‘흙의 압밀침하(consolidation settlement)’에 대한 용어 및 논술 답안 작성을 목적으로 정리한 자료입니다. 정의 → 종류 및 영향 → 방지대책 순으로 정리하여, 실제 시험장에서 그대로 쓸 수 있는 답안 형태로 구성하였습니다.
‘흙의 압밀침하(consolidation settlement)‘ 답안 예시
1. 흙의 압밀침하(consolidation settlement)의 정의
압밀이란 점성토 지반에 외력이 작용할 때 간극수의 배출로 유효응력이 증가하면서 흙의 체적이 감소하는 현상을 말하며, 이로 인해 발생하는 침하를 압밀침하라 한다.
2. 압밀침하의 종류
- 탄성침하(Se) → 즉시 침하
- 재하와 동시에 즉시 침하
- 하중 제거 시 원상태 환원
- 모래지반에서는 압밀침하 없으므로 탄성침하가 전침하량
- 즉시침하로 분류되며 투수성이 큰 사질토에서 지배적이다
- 압밀침하(Sc) → 1차 압밀침하
- 점성토 지반에서 탄성침하 후 장기간에 걸친 1차 압밀침하
- 흙이 외력을 받아 간극수 배출로 인해 부피가 줄어 듬
- Terzaghi의 1차 압밀이론에 해당
- 2차 압밀침하(Scr) → 크리프(creep) 침하
- 점성토의 creep에 일어나는 압밀침하
- 하중 변화 없이도 시간 경과에 따라 지속
- 압밀침하 완료 후 계속되는 침하로 구조물 crack 발생
3. 압밀침하의 영향
- 부등침하로 인한 상부구조물 균열 및 기능 저하
- 지반 침하에 따른 기초 지지력 저하
- 지하구조물 접합부 누수 및 사용성 저하
4. 압밀침하 방지대책
| 탈수공법 | Sand drain, paper drain, pack drain 공법 |
| 배수공법 | Well point, deep well 공법 |
| 압밀공법 | Preloading, surcharge, 사면선단재하 공법 |
- 설계적 대책 : 말뚝기초 또는 부력기초 적용 검토
압밀침하는 점성토 지반에서 장기간에 걸쳐 발생하는 대표적인 침하 형태로, 구조물의 안전성과 사용성에 중대한 영향을 미칩니다.
따라서 사전 지반조사를 통해 압밀 특성을 정확히 파악하고, 배수·탈수·재하 공법 및 기초형식 개선 등을 종합적으로 적용하는 것이 중요합니다. 이는 연약지반 상 구조물의 장기 안정성 확보를 위한 핵심적인 지반공학적 검토 사항입니다.
- 흙의 물리적 성질 : 함수, 간극비, 포화도, 밀도, 연경도
- 흙의 역학적 거동 특성 : 전단강도, 다짐과 압밀, 침하
- 간극수압, 부력, 양압력
- 모래의 팽창(Sand bulking)
- swelling, slacking, thixotropy
- 과압밀비(OCR)
- 액상화
- Dam up 현상