liminfoSoil Classification
USCS/USDA 토양분류/삼각도표 레퍼런스
Soil Classification 소개
토질 분류 레퍼런스는 지반공학에서 사용되는 두 가지 주요 토질 분류 체계인 통일분류법(USCS)과 AASHTO 분류법에 대한 검색 가능한 가이드입니다. USCS 조립토(GW, GP, GM, GC, SW, SP, SM, SC) 분류에 대해 입자 크기 기준, 세립분 함량 한계, 균등계수 및 곡률계수 요건, 허용지지력, SPT N값, 투수계수 등 공학적 특성을 제공합니다.
USCS 세립토 분류(CL, CH, ML, MH, OL, OH, PT)는 액성한계 경계, 소성도표 A선 기준 위치, 압축지수, 팽창 위험도, 동상 민감도와 함께 상세히 설명됩니다. 각 분류별 허용지지력 범위, SPT N값 범위, 투수계수가 포함됩니다. AASHTO 분류(A-1~A-7)는 체분석 기준, 소성 요건, 군지수(GI) 계산법, USCS 대응 분류를 함께 다룹니다.
분류 체계 외에도 필수 시험 파라미터를 제공합니다. 입도분석을 위한 균등계수(Cu)와 곡률계수(Cc), Atterberg 한계의 액성한계(LL)와 소성지수(PI), 사질토와 점성토 모두에 대한 SPT N값 해석, 표준 및 수정 Proctor 다짐시험 결과(대표 OMC와 최대건조밀도)를 포함합니다. 주요 토질별 내부마찰각, 허용지지력, 투수계수, 단위중량 범위도 참조할 수 있습니다.
주요 기능
- Cu, Cc, 세립분 함량 기준을 포함한 USCS 조립토 분류(GW/GP/GM/GC/SW/SP/SM/SC) 전체 사양
- 액성한계, A선 위치, 압축지수를 포함한 USCS 세립토 분류(CL/CH/ML/MH/OL/OH/PT)
- 체분석 기준, 군지수 공식, USCS 대응표를 포함한 AASHTO 분류(A-1~A-7)
- 액성한계 범위, 소성지수 해석, 활성도 계산을 포함한 Atterberg 한계 레퍼런스
- 상대밀도(사질토) 및 컨시스턴시(점성토) 해석과 지지력 상관관계를 포함한 SPT N값 해석표
- 토질별 대표 OMC와 최대건조밀도를 포함한 표준/수정 Proctor 다짐시험 레퍼런스
- 느슨한 모래에서 조밀한 모래까지, 점성토의 유효응력/비배수 조건별 내부마찰각 범위
- 깨끗한 자갈(10^0 cm/s)부터 점토(10^-9 cm/s)까지 투수계수 범위와 시험법 안내
자주 묻는 질문
USCS와 AASHTO 토질분류의 차이점은 무엇인가요?
USCS(통일분류법)는 입도분포와 Atterberg 한계에 기반한 두 글자 기호(예: SW, CL)를 사용하며, 일반 지반공학에 주로 사용됩니다. AASHTO 분류(A-1~A-7)는 도로 및 포장 공학을 위해 개발되었으며, 군지수(GI) 값으로 노상토 적합도를 평가합니다. 두 체계는 상호 참조가 가능합니다. 예를 들어 USCS의 GW/GP/SW/SP는 보통 AASHTO A-1에 해당합니다.
자갈이나 모래가 입도 양호(W)인지 불량(P)인지 어떻게 판단하나요?
균등계수 Cu = D60/D10과 곡률계수 Cc = (D30)^2/(D10 x D60)를 계산합니다. 자갈은 Cu > 4이고 1 < Cc < 3이면 입도 양호(W)입니다. 모래는 Cu > 6이고 1 < Cc < 3이어야 합니다. 두 조건을 동시에 만족해야 하며, 어느 하나라도 충족하지 못하면 입도 불량(GP 또는 SP)으로 분류됩니다.
소성도표의 A선은 무엇을 나타내나요?
A선(PI = 0.73 x (LL - 20))은 카사그란데 소성도표에서 점토와 실트를 구분합니다. A선 위에 있으면 점토(C), 아래면 실트(M)로 분류됩니다. LL = 50의 수직선은 저소성(L)과 고소성(H)을 구분합니다. 예를 들어 CL은 저소성 점토(A선 위, LL < 50), MH는 고소성 실트(A선 아래, LL > 50)입니다.
기초 설계에서 SPT N값을 어떻게 해석하나요?
사질토에서 N < 4는 매우 느슨, 10~30은 보통 조밀, N > 50은 매우 조밀합니다. 점성토에서 N < 2는 매우 연약, 4~8은 중간, N > 30은 경질입니다. 개략 지지력은 연속기초에서 qa = N/4 kgf/cm2로 추정할 수 있습니다. 해석 전에 에너지 비율 보정(N60 = (Em x CB x CS x CR / 60) x N)을 적용해야 합니다.
토질별 대표적인 허용지지력 범위는 어떻게 되나요?
경암은 4,000 kPa 이상, 조밀한 자갈은 300~600 kPa, 조밀한 모래는 200~400 kPa, 단단한 점토는 100~200 kPa, 중간 점토는 50~100 kPa, 연약 점토는 25~50 kPa입니다. 이탄과 유기질토는 25 kPa 미만으로 기초 지반에 부적합합니다. 이는 개략값이며, 실제 설계에는 현장별 지반조사가 필수입니다.
CH와 CL 점토 분류의 차이점은 무엇인가요?
CL(저소성 점토)은 액성한계 50 미만, A선 위, 보통 압축성(Cc = 0.2~0.4), SPT N값 5~15, 투수계수 10^-6~10^-8 cm/s입니다. CH(고소성 점토)는 LL > 50, 높은 압축성(Cc = 0.4~1.0+), 낮은 N값(2~8), 더 낮은 투수계수(10^-7~10^-9 cm/s)를 보입니다. CH 점토는 팽창 위험이 크고 건조 시 수축균열이 발생합니다.
AASHTO 군지수(GI)는 어떻게 계산하나요?
군지수 GI = (F-35)[0.2 + 0.005(LL-40)] + 0.01(F-15)(PI-10)으로 계산하며, F는 No.200체 통과율입니다. GI가 0이면 우수한 노상토(A-1 등)이고, 값이 클수록 성능이 떨어집니다. GI 범위는 0~약 20이며, A-7-6 토양이 가장 높은 값을 보입니다. 계산 중 음수가 나오는 부분은 0으로 처리합니다.
배수용과 차수용에 적합한 투수계수는 각각 얼마인가요?
배수 용도(맹암거, 필터층)에는 투수계수 10^-2 cm/s 이상이 필요하며, 깨끗한 자갈(10^0~10^1 cm/s)과 조립 모래(10^-1~10^0 cm/s)가 해당됩니다. 차수 용도(매립지 라이닝, 댐 코어)에는 10^-6 cm/s 이하가 필요하며, CL 점토(10^-6~10^-8 cm/s)와 CH 점토(10^-7~10^-9 cm/s)가 적합합니다. 실트(10^-4~10^-6 cm/s)는 차수에는 너무 투수적이고 배수에는 너무 느립니다.