The Study on the Effect of Density and Moisture Content on Shear Strength of Soils

흙의 밀도(密度)와 함수비(含水比)가 전단강도(剪斷强度)에 미치는 영향(影響)

It has been known that the shear strength of soil is an important design parameter for the foundation of structures, the retaining walls, the slope failures and so forth. In this study, the shear test was performed by using the direct shear apparatus under various degree of the moisture content and the density of the sample soils. The results of the study were summarized as follows; 1. The shear strength of soil increased with increase in the dry density of soil, and at the same level of density of the sample the shear strength of soil showed large values on a good grading of the sample. 2. The cohesion of the soil varied directly with the dry density of it, however the internal friction angle of soil was not affected by the dry density of tile sample. 3. The shear strength of sample varied inversly with the moisture content of it, and this phenomenon was apparent on a good grad ing of sample. 4. The cohesion of soil showed maximum value when the moisture content of the soil reached optimum level and the internal friction angle decreased with increase in the moisture content of it. These phenomena were very obvious on a good grading sample, SDC-1. 5. The cohesion of the soil decreased with increase in void ratio of the sample, but the internal friction angle of the sample didn't show such tendency.

흙의 전단강도(剪斷强度) 옹벽(擁壁)이나 사면(斜面)의 안정(安定) 혹은 구조물기초(構造物基礎)의 설계등(設計等)의 문제(問題)를 해결(解決)하는데 중요(重要)한 것으로 알려져 있다. 직접전단시험기(直接剪斷試驗機)는 수직응력(垂直應力)의 불균일성(不均一性), 진행성파괴(進行性破壞), 측면마찰(側面摩擦)의 영향등(影響等)에 대(對)하여 해결(解決)하여야 할 문제(問題)를 내포(內包)하고 있다. 그러나 본시험(本試驗)에서는 그의 장치(裝置)가 간편(簡便)하여 널리 사용(使用)되고 있는 직접전단시험기(直接剪斷試驗機)를 사용(使用)하여 밀도(密度)와 함수비(含水比)를 변화(變化)시키면서 비배수(非排水) 급속전단시험(急速剪斷試驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 건조밀도(乾燥密度)가 증가(增加)함에 딸라 전단강도(剪斷强度)는 큰 값을 나타내고 같은 밀도(密度)에서도 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 흙에서 전단강도(剪斷强度)는 큰 값을 나타냈다. 2. 점착력(粘着力)은 건조밀도(乾燥密度)가 커짐에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타냈으나 내부마찰각(內部摩擦角)은 일률적(一律的)인 증가(增加)의 경향(傾向)이 나타나지 않았다. 3. 함수비(含水比)가 증가(增加)함에 따라 전단강도(剪斷强度)는 감소(減少)하였고 이와같은 현상(現象)은 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 흙에서 더욱 현저하게 나타났다. 4. 점착력(粘着力)은 흙의 함수비(含水比)가 최적함수비(最適含水比)에 가까울 때 최대(最大)로 되고, 내부마찰각(內部摩擦角) 함수비(含水比)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였다. 이와같은 현상(現象)은 입도배합(粒度配合)이 양호(良好)한 SDC-1 시료(試料)에서 더욱 현저하게 나타났다. 5. 점착력(粘着力)은 공극비(空隙比)가 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였고 내부마찰각(內部摩擦角)은 이와 같은 경향(傾向)이 나타나지 않았다.