[토질 및 기초 기술사] 138회 1교시 기출문제 3번

표준관입시험(SPT) N값의 활용

 

Ⅰ. 표준관입시험의 정의

- 63.5kg의 해머를 76cm 높이에서 자유 낙하시켜 샘플러를 30cm 관입하는 데 필요한 타격 횟수(N치)를 측정하는 시험으로, 측정된 N값은 지반의 연경도, 상대밀도 및 각종 설계 정수를 추정하는 데 광범위하게 활용

Ⅱ. N값의 보정

- 현장 측정치(N_field)는 에너지 효율, 상재압, 로드 길이에 따라 오차가 발생하므로 보정 N값(N60, N1)을 사용한다.

Ⅲ. 토질별 N값의 주요 활용 내용

1) 사질토

• 상대밀도(Dr): Terzaghi & Peck의 제안식을 통해 느슨/조밀 상태 판정
• 내부마찰각(Φ): Dunham 식 또는 Peck 식(Φ = √(12N) + 15) 등으로 추정
• 탄성계수(Es): Es = 7.6N (kN/m²) 등 경험식을 통한 즉시침하량 산정
• 액상화 평가: 수정 N값(N1)을 이용한 간이 액상화 저항 강도(CRR) 산정

2) 점성토

• 연경도: 매우 무름 ~ 매우 단단함 단계 구분
• 일축압축강도(qu): qu ≒ (1/8)N (kg/cm²) 경험식 활용 (신뢰성은 사질토보다 낮음)

Ⅳ. 기초 설계에의 직접 활용

1) 직접기초: 허용지지력(qa) 추정 및 Meyerhof 식을 이용한 침하량 검토

2) 말뚝기초: 말뚝의 선단지지력(qp) 및 노상 마찰력(fs) 산정

Ⅴ. 기술자적 제언

- SPT N값은 간편하고 경제적이나, 국내 지질 특성상 풍화암 및 자갈층에서의 에너지 손실 및 과다 타격으로 인한 오차를 유의해야 한다. 기술사는 N값에만 의존하지 말고 CPT(콘관입시험)나 공내재하시험(PMT) 결과를 병행 분석하여 설계 정수의 신뢰성을 확보하고, 특히 지층 경계면에서의 N값 변화를 면밀히 검토해야 한다.