평판재하시험 Plate Bearing Test

사상누각이라는 말이 있습니다. 모래 바닥 위에 멋진 누각을 지은들 약한 모래 바닥은 금세 붕괴되고 말 것입니다.

우리 선조들은 집을 지을 때 주춧돌이라고 하여 건축에 있어 주춧돌의 위치와 그 다룸에 있어서 많은 공을 들였다고 합니다.

이렇게 기초는 말 그대로 구조물을 앉히는데 가장 기초가 되는 중요한 부분 입니다.

이 기초를 어떻게 할지를 판가름 하기 위해서 지반에 대해서 여러종류의 조사를 수행해야 합니다.

땅속에 지하수는 있는지, 지반이 어떠한 토질로 되어 있는지, 동결심도는 어떻게 되는지 등이 중요한 변수라고 할 수 있습니다.

이 중에서 평판재하시험(PBT, Plate Bearing Test)은 기초지반의 지지력 계수를 구하는 시험으로, 강성의 재하판에 하중을 가하여 하중에 따른 지반의 침하량 관계를 나타내는 시험입니다.

건물이나 구조물을 설치할 때 건물의 자중과 사용하중 등을 지반이 버틸 수 있을지를 간단하게 시험해 보는 용도입니다.

이 평판재하시험에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

평판재하시험의 목적

설계단계에서 가정한 지반의 지내력이 실제 지반의 지내력과 맞는지 그 관계를 확인하기 위한 시험으로 기초지반의 변형특성을 검토할 때와 지반의 극한지지력의 확인을 위하여 시험하기도 합니다.

평판에 하중을 가해야 하기 때문에 보통 현장에서는 주변에 있는 백호(포크레인) 또는 덤프트럭에 화물을 적재하여 그 건설장비 아래에 변위계를 설치합니다.

그 후 재하장치로 하중을 재하함으로써 지반이 어느정도의 침하를 보이는지 확인합니다.

재하판 : 지름 30cm~75cm(두께 25mm 이상)의 정사각형 또는 원형의 철판을 사용합니다.
반력장치 : 보통 백호 또는 토사 등을 적재한 덤프트럭의 하중을 이용합니다.
재하장치(Jack) : 최대 50톤의 유압식 잭을 사용합니다.
침하량 계측장치
- 하중계 : 하중계 용량은 최대시험 하중의 120~200%를 사용합니다.
- 변위계 : 정밀도는 1/100mm로서 예상침하량 이상 측정이 가능해야 합니다.

시험위치 : 부지를 대표하는 기초지면에 시험하여야 하고, 주요 부재의 위치, 타워크레인의 설치 위치, 구조물의 코어같이 중요한 위치에 시험합니다.
시험수량 : 최소 3개소 이상 시험하여야 하고, 시험위치끼리의 이격거리는 재하판 지름의 5배 이상 떨어진 곳에서 합니다.

재하판의 크기에 따라서 시험범위를 제한하는데요.
평판재하시험은 재하판 폭의 2배에 해당하는 깊이까지만 효과가 있으므로 기초폭의 2배 이상에서의 하부지층을 보링조사 등을 통하여 정확히 파악하여야 합니다.
따라서 지층이 균일할 경우에만 평판재하시험 결과를 적용함이 바람직하며, 표준관입시험, 토질주상도 등의 자료를 종합하여 분석검토 후 지내력을 판정하는 것이 바람직합니다.

계절적으로 겨울철에는 지하수위가 내려가므로 지내력이 여름철보다 높게 나오는 경향이 있습니다. 그리고 지반 내 수분포화 정도가 높을 수록 지반의 지내력이 낮아집니다.

평판재하시험을 할 경우 계획고가 현재 지반고 보다 레벨이 낮을 경우 어느정도 터파기 후 최종 지반상태에서 약 50cm정도를 들어서 평판재하시험을 실시해야 합니다.

가장좋은 것은 터파기 완료 후 원지반이 나왔을 때 시험하는 것인데, 이 상태로 시험하게 되면 시간이 지난 후 원지반이 교란 될 가능성이 있으므로 원지반 계획고에서 약 50cm정도를 들어서 시험하는 것입니다.

Freezing Depth 동결심도 구하기와 동상방지층