체적환산계수(토량환산계수)와 잔토처리량

토공사에서 파낸 흙 중 되메우기로 다시 쓰이지 않는 흙은 적절하게 처리해야 합니다(장내처리와 장외처리). 장내처리를 하든 장외처리를 하든 당연히 비용이 발생하기 때문에 잔토처리량을 산출해야 합니다. 그런데 자연상태의 흙을 파내면 체적이 증가하기 때문에 흐트러진 상태를 기준으로 체적을 산출해야 합니다. 흐트러져서 늘어난 만큼 운반량이 증가하기 때문입니다. 

 

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체적환산계수(토량환산계수)

자연상태의 보통흙 1m³를 파내면 흙속에 공극 등이 유입되어 체적이 보통 1.2～1.3m³로 20～30% 가량 증가하게 됩니다. 어느 정도 늘어날지는 흙의 종류마다 달라집니다.

 

 

체적이 변화하는 정도를 표현하기 위해 환산계수(L, C)를 이용하는데 모두 자연상태를 기준으로 표시합니다. 따라서 식을 보면 분모값에 모두 자연상태의 체적이 있습니다.

 

자연상태의 체적을 기준으로 흐트러진 상태가 되었을 때 늘어나는 부피의 비를 체적환산계수 L이라고 합니다. 잔토처리는 이렇게 늘어나는 부피를 반영한 물량으로 산출하는데, 흙의 종류별로 토량환산계수가 달라지며 보통흙은 1.25(1.20～1.30) 정도를 나타냅니다.

 

체적환산계수의 적용

 
반대로 자연상태의 흙을 다지게 되면 흙속에 있던 공극이 빠져나오기 때문에 체적이 줄어듭니다. 자연상태의 토량을 기준으로 다져진 상태가 되었을 때 줄어드는 부피의 비를 토량환산계수 C라고 합니다. 보통흙을 다지면 1m³가 0.85～0.90m³으로 되므로 보통흙의 C값은 0.875＝{(0.85＋0.90)÷2}를 나타냅니다. 

 

흙의 상태에 따라 체적이 변화되는 정도는 다음 표를 이용하여 구할 수 있습니다. 세로축이 기준이 되고 가로축이 구하는 체적으로 표현되어 있습니다.

 

이 표를 그냥 외우려고 하면 잘 외워지지 않을 수도 있습니다. 그래서 원리를 이해하는 편이 훨씬 수월합니다.

 

1)

먼저, 환산계수인 L이나 C은 분모에 자연상태의 체적을 대입해서 계산하기 때문에, 자연상태를 기준으로 변하는 양을 계산하려면 그냥 L이나 C를 곱해서 계산하면 됩니다.

∙자연상태의 흙을 파낼 경우 --> L
∙자연상태의 흙을 다질 경우 --> C

 

2)

그리고 다른 상태에서 자연상태의 값을 계산하려면 역수를 취해서 곱해야 합니다.
∙흐트러진 상태의 흙을 자연상태로 만들 경우 --> 1/L

∙다져진 상태의 흙을 자연상태로 만들 경우 --> 1/C

 

3)

그리고 두 단계 이상 변할 때는 이 과정을 한 단계씩 곱해주면 됩니다. 예를 들어 흐트러진 상태의 흙을 다진다면 첫번재로 흐트러진 상태에서 자연상태로 만들기 위해 × 1/L, 그리고 자연상태에서 다져진 상태로 만들기 위해 C를 곱해주면 됩니다. 

∙흐트러진 상태의 흙을 다질 경우 --> C/L

 

표준품셈에서 제시하는 흙의 종류별 체적환산계수는 다음과 같습니다.

 

연습

다져진 상태의 흙 100m³을 만들기 위해 필요한 흐트러진 상태의 양은 얼마인가?

다져진 상태를 기준으로 흐트러진 후의 체적을 구하면 되므로 표에서 C/L 값을 적용할 수 있습니다.

다른 방법으로는 체적환산계수 C와 L을 이용해 구할 수도 있습니다. C = 다져진 상태의 토량 / 자연상태의 토량 이므로 이 식을 변환하면 자연상태의 체적 = 다져진 상태의 체적 / C 입니다. 따라서 필요한 자연상태의 체적을 구하면 100/0.9 = 111.111 m³가 됩니다.
또 L = 흐트러진 상태의 체적 / 자연상태의 체적이므로 이식을 변환하면 흐트러진 상태의 체적 = 자연상태의 체적 × L 이므로, 흐트러진 상태의 체적으로 구하면 111.111*1.2 = 133.33 m³ 가 필요합니다.

 

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