흙의 전단강도를 실내에서 구하는 직접전단시험의 원리와 점착력·내부마찰각을 얻는 방식, 삼축압축시험과의 차이, 결과를 읽을 때 확인할 점을 정리합니다.
01정의
직접전단시험은 흙 시료를 위아래로 나뉜 상자에 넣고 정해진 면을 따라 밀어 전단강도(흙이 미끄러짐에 버티는 힘)를 구하는 실내시험이다
03쉬운 해석
책 두 권을 포개 놓고 위 책을 옆으로 밀면, 위에서 누르는 힘이 클수록 밀기 어려워집니다. 직접전단시험은 이처럼 흙 시료를 위아래 상자로 나누어 누른 채 옆으로 밀어, 누르는 힘에 따라 버티는 힘이 어떻게 달라지는지 봅니다. 이 결과에서 점착력과 내부마찰각을 얻어 사면안정·토압·지지력 검토의 입력값으로 씁니다. 다만 전단면이 미리 정해지고 배수 조건 조절에 한계가 있으므로 시험 조건을 함께 확인해야 합니다.
비유는 이해를 돕기 위한 설명이며 설계 기준은 아닙니다
04도해
05예시
- 가상의 적용 예 — 모래질 성토 사면 검토
배수가 잘 되는 모래질 흙으로 사면을 쌓는 조건이라면, 다짐한 시료로 직접전단시험을 하여 내부마찰각을 구하고 사면안정 검토에 쓰는 방식을 우선 고려한다. 현장 다짐 상태와 시료 다짐 조건이 맞는지 함께 확인한다.
- 가상의 적용 예 — 연약 점성토 위 성토
연약한 점성토 위에 단기간 성토하는 조건이라면 비배수 상태의 강도가 중요하므로, 직접전단시험 결과만으로 판단하지 않고 삼축압축시험이나 베인시험 결과와 비교해 설계 강도를 정한다.
AI 로 작성하고 기술팀이 검토한 가상의 적용 예입니다. 실제 시공 실적은 시공실적 페이지에서 확인하세요.
06자주 묻는 질문
Q직접전단시험과 삼축압축시험은 무엇이 다른가요?
직접전단시험은 전단면이 상자 경계로 정해지고 장치가 단순한 편입니다. 삼축압축시험은 구속압과 배수 조건을 조절하고 간극수압을 측정할 수 있습니다. 어느 시험이 맞는지는 흙의 종류와 설계 검토 목적에 따라 다릅니다.
Q시험 결과로 어떤 값을 얻나요?
수직하중을 여러 단계로 바꿔 시험하고, 단계별 최대 전단응력을 수직응력과 함께 그래프에 찍어 직선으로 잇습니다. 이 직선의 기울기에서 내부마찰각을, 절편에서 점착력을 읽습니다. 단계 수와 하중 범위는 적용 기준을 확인해 정합니다.
Q점성토에도 직접전단시험을 쓸 수 있나요?
쓸 수는 있지만 시험 중 배수를 세밀하게 통제하기 어려워, 비배수 강도가 필요한 검토라면 삼축압축시험이나 베인시험 같은 다른 시험을 함께 검토합니다. 판단은 조사 결과와 검토 목적에 따라 달라집니다.
Q시험 성과표에서 무엇을 확인해야 하나요?
시료가 불교란인지 재성형인지, 압밀·배수 조건과 전단 속도가 어떻게 설정됐는지 봅니다. 또 시험에 쓴 수직응력 범위가 실제 현장에서 받는 응력 범위와 맞는지도 확인하는 것이 좋습니다.