[토질 및 기초 기술사] 136회 1교시 기출문제 3번

3. 소성도표

 

Ⅰ. 소성도표의 정의

세립토(실트, 점토)를 액성한계(LL)와 소성지수(PI)의 관계를 이용하여 공학적으로 분류하는 도표로, Casagrande가 제안하였으며, 통일분류법(USCS)에서 세립토의 기호를 결정하는 결정적인 도구로 사용

Ⅱ. 소성도표의 구성 및 주요 경계선

1) A-Line (PI = 0.73(LL - 20)): 무기질 점토(C)와 무기질 실트(M)를 구분하는 기준선

2) U-Line (PI = 0.9(LL - 8)): 천연 지반 토양의 상한선 (해석 결과가 이 선 위에 있으면 시험 오류 가능성)

3) 분류 기준: 액성한계(LL) 50%를 기준으로 저소성(L)과 고소성(H)으로 구분

Ⅲ. 도표에 따른 흙의 분류 및 특성

구분	위치 (A선 대비)	분류 기호 및 명칭	공학적 특성
점토계열	A선 위쪽	CL, CH (무기질 점토)	압축성 큼, 투수성 작음, 점착력 발현
실트계열	A선 아래쪽	ML, MH (무기질 실트)	침식에 약함, 동해 취약, 소성 낮음
유기질토	A선 아래쪽	OL, OH (유기질토)	압축성 매우 큼, 냄새/색깔 특이

Ⅳ. 설계 및 시공 시 활용 (고려사항)

1) 차수재 선정: 댐이나 제방의 심벽재료(Core)는 차수성이 좋은 CH 또는 CL 계열을 주로 선정

2) 공학적 거동 예측: 소성지수(PI)가 높을수록 팽창 및 수축 특성이 강하므로 기초 설계 시 유의

3) 분류의 한계: 도표상 A선 부근에 위치하는 흙은 이중기호(예: CL-ML)를 사용하여 보수적으로 판단

4) 점토 광물 추정: 활성도(A)와 함께 분석하여 몽모릴로나이트 등 팽창성 광물 함유 여부 예측 가능

Ⅴ. 기술자적 제언

- 소성도표는 단순한 분류 도구를 넘어 지반의 동적 거동 및 압축 특성을 유추하는 척도이다. 실무에서는 입도분석 결과와 병행하여 지반의 물리적 성질을 종합적으로 평가하는 안목이 기술사에게 요구된다.