[토질 및 기초 기술사] 137회 1교시 기출문제 7번

7. 고소성 점토거동 유형 지반의 액상화 평가 생략 조건

 

Ⅰ. 개요

- 액상화는 주로 포화된 느슨한 사질토에서 발생하나, 일부 세립분이 포함된 지반에서도 지진과 같은 반복 하중 시 강도 저하가 발생할 수 있지만 고소성 점토거동을 보이는 지반은 점착력과 복원성으로 인해 액상화 저항성이 매우 높으므로, 특정 조건을 만족할 경우 상세 평가를 생략할 수 있다.

Ⅱ. 액상화 평가 생략을 위한 지반 조건 (Bray & Sancio 등 기준)

1) 소성 지수: PI > 12 ~ 20 이상 → 소성 지수가 높아 점성토의 거동이 지배적인 경우 액상화 가능성이 희박

2) 세립분 함유량(FC) 및 액성한계(LL): 액성한계 LL > 35 ~ 40% 이상, 점토 입자(0.005mm 이하) 함유량이 15% 이상

3) 함수비(wn): 자연함수비(wn)가 액성한계(LL)의 0.8 ~ 0.85배보다 작은 경우 (wn < 0.85 LL)

Ⅲ. 고소성 점토가 액상화에 강한 이유 (거동 특성)

1) 점착력: 입자 간의 전기화학적 결합력이 간극수압 상승에 따른 유효응력 감소를 억제

2) 에너지 소산: 반복 하중 시 탄성 변형 에너지를 흡수하고 소산시키는 능력이 사질토보다 우수

3) 비배수 강도: 고소성 점토는 액상화보다는 순간적인 강도 저하 양상을 보이며, 사질토와 같은 완전한 유동화 현상은 드묾

Ⅳ. 설계 및 시공 시 유의사항

1) 정밀 시험: 생략 조건을 판단하기 위해 Atterberg 한계 시험(LL, PL)을 정확히 실시

2) 유사 현상 주의: 액상화평가 생략하더라도, 지진 시 과도한 변형이 예상되는 경우 반복 삼축 시험 등을 통해 동적 변형 특성 확인

3) 지반 분류의 재검토: 단순 육안 분류가 아닌 입도 분석 및 소성도표(A-Line)를 통한 공학적 분류 선행

Ⅴ. 기술자적 제언

- 최근 내진 설계 기준은 점토 지반에서도 소성 지수가 낮은 경우(저소성 실트 등) 액상화 가능성을 경고하고 있다. 따라서 기술사는 단순히 점토니까 괜찮다는 식의 판단보다는, 지반 응답 해석 결과와 소성 지수 간의 상관관계를 면밀히 검토하여 보수적인 관점에서 지하 구조물의 안정성을 검토해야 한다.