압밀 침하량·침하시간 계산기
점토층의 1차압밀 침하량과 침하에 걸리는 시간을 구합니다. 선행압밀하중을 넘느냐로 식이 갈리는 과압밀 구간을 나눠 계산하고, 배수거리가 층 두께의 절반이 되는 양면배수와 그대로인 일면배수의 시간 차이를 함께 보여 줍니다.
처녀압축 곡선의 기울기입니다.
보통 Cc의 1/5 ~ 1/10입니다. 과압밀 구간에서만 쓰입니다.
층 가운데 깊이의 유효연직응력입니다.
0이나 σ₀ 이하로 두면 정규압밀로 봅니다. 이 값을 넘느냐로 침하량이 몇 배씩 달라집니다.
1차압밀 침하량
270.9mm
정규압밀 — 처녀압축 곡선만 탑니다. 최종 유효응력 200kPa, 과압밀비 1이며 층 두께의 4.52%가 줄어드는 것으로 추정됩니다.
침하가 언제 끝나는가
압밀도별 시간과 침하
| 압밀도 U | 시간계수 Tv | 걸리는 시간 | 침하량 |
|---|---|---|---|
| 10% | 0.0079 | 12.9일 | 27.1mm |
| 20% | 0.0314 | 1.7개월 | 54.2mm |
| 30% | 0.0707 | 3.8개월 | 81.3mm |
| 40% | 0.1257 | 6.8개월 | 108.4mm |
| 50% | 0.1963 | 10.6개월 | 135.5mm |
| 60% | 0.2863 | 15.5개월 | 162.6mm |
| 70% | 0.4028 | 21.8개월 | 189.6mm |
| 80% | 0.5671 | 2.55년 | 216.7mm |
| 90% | 0.848 | 3.82년 | 243.8mm |
| 95% | 1.1289 | 5.08년 | 257.4mm |
| 99% | 1.781 | 8.01년 | 268.2mm |
뒤로 갈수록 느려집니다. 90%에서 95%로 가는 데 걸리는 시간이 0%에서 50%까지와 비슷한 정도이며, 100%는 이론상 무한한 시간이 걸립니다. 그래서 실무에서는 90%나 95%를 관리 목표로 잡습니다. 마지막 10%인 27.1mm를 기다리느니 프리로딩으로 앞당기는 편이 낫습니다.
계산 방법
- 1점토층 두께와 초기 간극비, 압축지수 Cc·팽창지수 Cs를 넣습니다.
- 2층 가운데 깊이의 현재 유효응력 σ₀와 하중 증가분 Δσ를 넣습니다.
- 3선행압밀하중 σp를 알면 넣습니다. 0으로 두면 정규압밀로 봅니다.
- 4재압축 구간과 처녀압축 구간이 각각 얼마나 기여하는지 확인합니다.
- 5아래에서 배수 조건과 압밀계수 cv를 넣어 50%·90% 압밀까지 걸리는 시간을 봅니다.
자주 묻는 질문
정규압밀이면 Sc = Cc/(1+e₀)·H·log₁₀(σf/σ₀)입니다. 과압밀이면 선행압밀하중 σp를 넘느냐로 갈려서, 넘지 않으면 Cs를 쓰고 넘으면 σp까지는 Cs로 그 위는 Cc로 계산해 더합니다.
Cs가 Cc의 1/5 ~ 1/10이라 침하량이 몇 배씩 달라지기 때문입니다. σf가 σp 안쪽이면 재압축만 일어나 작게 가라앉지만, 조금이라도 넘으면 그 위쪽은 처녀압축 곡선을 타 침하가 급격히 커집니다. 「과압밀이니 괜찮겠지」로 넘겼다가 크게 가라앉는 사고가 여기서 나옵니다.
Tv = cv·t/H_dr²에서 되짚습니다. U < 60%면 Tv = (π/4)U², U ≥ 60%면 Tv = 1.781 − 0.933·log₁₀(100−U%)이며, 50% 압밀은 Tv = 0.197, 90% 압밀은 Tv = 0.848입니다.
다릅니다. 가장 흔한 실수입니다. 위아래로 다 빠지는 양면배수면 물이 가야 하는 거리가 층 두께의 절반이고, 시간은 배수거리의 제곱에 비례하므로 일면배수의 4분의 1로 줄어듭니다. 아래에 모래층이 있는지 불투수층인지가 그만큼 중요합니다.
두께가 두 배면 시간은 네 배입니다. Tv = cv·t/H_dr²이라 시간이 배수거리의 제곱에 비례하기 때문입니다. 침하량은 두께에 비례해 늘지만 시간은 제곱으로 늘어나며, 연직배수재를 박는 것은 이 배수거리를 줄여 시간을 당기려는 것입니다.
이론상 무한한 시간이 걸리기 때문입니다. U가 1에 가까워질수록 Tv가 무한대로 발산합니다. 뒤로 갈수록 급격히 느려져서 90%에서 95%로 가는 시간이 0%에서 50%까지와 비슷할 정도이며, 그래서 실무에서는 90%나 95%를 관리 목표로 잡습니다.
되지 않습니다. 여기서 나오는 것은 1차압밀 침하뿐입니다. 재하 직후 형상 변화로 생기는 즉시침하와, 1차압밀이 끝난 뒤에도 이어지는 2차압축(크리프성 침하)은 별개로 계산해야 하며, 유기질토나 소성이 큰 점토에서는 2차압축이 상당한 몫을 차지합니다.
전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이루어지고 넣은 값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- 층이 하나라고 봅니다. 실제로는 깊이마다 σ₀와 Δσ가 다르므로 층을 나눠 계산해 더해야 합니다.
- 1차압밀 침하만 냅니다. 즉시침하와 2차압축은 별도 계산이 필요합니다.
- Cc·Cs·cv·σp는 모두 압밀시험(오이도미터)에서 얻는 값입니다. 특히 cv는 같은 시료에서도 자릿수가 흔들릴 만큼 흩어집니다.
- U와 Tv의 관계는 급수해를 두 구간으로 근사한 식이라 U=60%에서 살짝 어긋납니다.
- 개략 검토용입니다. 실제 설계는 지반기술자의 검토를 거쳐야 합니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 2일 · 결과는 참고용 추정치입니다.