점착고 (인장균열 도달깊이, z0)

인장균열의 비밀: 주동토압이 사라지는 '점착고'란?

 

정의

지반공학에서 '점착고'는 주동토압이 0이 되는 깊이로, 점착력이 있는 흙에서 인장균열의 도달 깊이를 의미함

점착고 = 인장균열(tension crack) 도달깊이

점착고는 점착력이 있는 흙에서 고려하며 점착력에 의한 힘과 주동토압을 더하여 주동토압이 0이 되는 깊이를 의미함

 

개념 설명

 

설명

점착력은 흙 입자 간의 결합력을 의미하며, 주로 점토질 흙에서 관찰된다. 이러한 점착력은 흙의 강도와 안정성을 결정짓는 중요한 요소이다. 흙이 점착력을 가지면, 그 흙은 자체적으로 결합하려는 성질을 가지게 되어, 외부 힘에 저항할 수 있는 힘이 생긴다.

 

주동토압은 흙이 변형될 때 발생하는 토압으로, 지반이 변형되면서 흙 내부에 발생하는 압력이다. 지반이 깊어질수록 주동토압은 증가한다. 하지만 점착력(주동토압과 반대방향의 힘)은 깊이에 무관하므로, 두 힘이 균형을 이루는 지점이 생기는데 이 지점이 바로 점착고이다.

 

지반공학에서는 점착고를 정확하게 예측하는 것이 매우 중요하다. 이는 건축물의 기초 설계나 지하 구조물의 안정성을 평가하는 데 필수적이기 때문이다. 예를 들어, 댐이나 제방과 같은 대형 구조물의 경우, 점착고를 고려하지 않으면 인장균열로 인해 구조물의 안전성이 크게 저하될 수 있다.

 

점착고를 측정하는 방법은 주로 실험실에서의 직접 측정과 현장 조사로 나뉜다. 실험실에서는 점토 샘플을 채취하여 전단 시험을 통해 점착력을 측정하여 이를 기반으로 점착고를 계산할 수 있다. 현장 조사에서는 지하탐사 기법을 통해 흙의 성질과 점착력을 직접 평가할 수 있다.