Abstract
An internal friction angle, which is one of strength parameters of granular soils, can be obtained from direct shear tests or triaxial tests. The result of traixial tests can be influenced by various experimental conditions such as confining pressure, shearing rate, specimen diameter and height, and end constraint. In this study, undrained and drained shearing behaviors of Nakdong River sand were investigated for loose (Dr = 40%) and dense (Dr = 80%) specimens with 5, 7, and 10 cm in diameter. Friction angles such as undrained total stress friction angle, undrained effective stress friction angle, and drained friction angle obtained from Mohr's stress circle slightly increased and then decreased as a diameter of a specimen increased from 5, 7 to 10 cm, regardless of relative densities. The difference between friction angles caused by different specimen size was at maximum 4.5 degrees for undrained total stress friction angle of dense specimen. In most cases, there was little difference between friction angles of large and small specimens, which was less than 2 degrees. The difference between an effective friction angle from undrained tests and a drained friction angle from drained tests was at maximum 7 degrees for loose samples but negligible for dense samples.
사질토의 전단강도정수 중의 하나인 내부마찰각은 일반적으로 직접전단시험 또는 삼축압축시험으로 구할 수 있다. 한편 삼축압축시험 결과는 구속압, 전단속도, 공시체의 직경이나 높이, 단부조건 등과 같은 다양한 공시체 및 실험조건에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 낙동강모래로 직경이 5, 7, 10cm인 느슨한(상대밀도 40%) 및 조밀한(상대밀도 80%) 공시체를 만든 다음 배수 및 비배수 전단시험을 실시하여 공시체의 직경이 모래의 배수 및 비배수 전단강도에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. Mohr응력원으로부터 구한 마찰각은 상대밀도에 관계없이 비배수 전응력마찰각, 비배수 유효응력마찰각 및 배수마찰각 모두 공시체의 직경이 5, 7, 10cm로 증가함에 따라 약간 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 앞서 언급한 세 종류 마찰각에서 공시체 직경에 따른 각각의 마찰각 차이는 비배수시험에서 얻은 조밀한 공시체의 전응력마찰각이 4.5도로 가장 큰 차이를 보였으나, 나머지는 2도 이내의 미미한 차이를 나타내었다. 한편 비배수시험에서 얻은 유효응력마찰각과 배수시험에서 얻은 배수마찰각을 비교하였을 때 느슨한 공시체의 경우에는 최대 7도 정도 차이가 났으나 조밀한 공시체의 경우에는 거의 차이가 나지 않았다.
