표준관입시험 (SPT, Standard Penetration Test)

1. 정의

▪ 표준관입시험은 호박돌을 제외한 모든 토질의 지반토에 대하여 흙의 경연 및 조밀한 정도의 상대치를 알기 위한 N치를 구하는 원위치시험으로서, 가장 널리 보급되고 일반적으로 공인된 사운딩 방법이며, 이 시험의 특징은 보링공내의 원위치토의 강도 및 지지력을 계산할 수 있을 뿐 아니라, 지반토의 대표적 시료의 채취가 가능하다. N값은 무게 64kg인 햄머를 75cm 높이에서 자유낙하시켜서 표준관입 시험용 샘플러를 30cm 관입시키는데 필요한 타격횟수를 말한다.

 

▪ 햄머의 타격에 의해 15cm 관입시의 예비타의 횟수는 버리고 , 30cm 관입시 본타의 타격횟수를 사용한다.

 

2. N치에 의한 흙의 분류

▪ 사질토 N치

 

▪ 점성토 N치

 

3. N치의 보정

▪ 로드길이에 대한 수정

 

▪ 토질에 의한 수정

 

▪ 상재하중에 의한 수정

 

4. N치 활용의 유의사항

▪ 표준관입시험의 적용에 문제가 있는 토질

SPT 시험은 점성토보다 사질토에 적합한 시험법으로 개발되어와 점성토의 토성 판단에는 부정적인 의견도 있지만, 점성토에 대한 실적이 많이 집적되어 매우 연약한 경우 이외에는 일단 N값으로부터 점성토의 성질이 추정될 수 있도록 발전되어 있는 실정이다. 오히려 샘플러의 크기면에서 볼 때, 지름이 큰 자갈지반에서 문제가 있을 수 있고, 관입이 곤란하기 때문에 커다란 N값으로 되는 수가 많다. 자갈등에 샘플러가 부딪치게 되면 커다란 N값으로 측정되어 지반전체의 밀도를 과다하게 판정할 우려가 있다.

 

▪ 측정강도 심도

조사심도가 깊게되면 로드 이외의 부분에서 에너지가 손실되기 때문에 램머의 낙하에너지 중 샘플러의 관입에 이용되는 비율이 감소되어, 측정되는 N값이 과대해지는 것을 예상할 수 있다.

 

▪ 토질과 N치

같은 N치가 측정되어도 토질에 따라 다른 평가를 내릴 수 있다. 모래와 점토는 N치가 같아도 흙의 성질이 다르므로 설계 값 등도 변하게 되며, 간혹 자갈이 혼재되어 있는 경우 샘플러에 부딪쳐 전체적으로 느슨한 모래층을 비교적 단단한 모래층으로 오인할 수 있다.

 

▪ 다른 시험의 중요성

표준관입시험은 대단히 많이 실시되고 있지만, 만능의 시험은 아니다. N치만으로 설계, 관리 등 정량적인 검토를 하는 것은 간편한 방법이나 한계가 있는 것도 인식 해야 한다. 흙의 성질과 N치의 관계는 모든 토질에 대해서 같은 관계식이 성립되는 것은 아니다. 원래 표준관입시험은 사운딩의 일종이므로 다른 시험과 병용하여 이용하여야 하며, N치만을 의존하는 것은 매우 잘못된 판단이 될 수 있다.