선행압밀하중과 과압밀비 카사그란데법

GeoWith 001-105 · 전문지반공학

1. 선행압밀하중이란? — 과거에 받았던 최대하중

[전문가 설명] 선행압밀하중(Pc)은 흙이 현재까지 지중에서 받아온 최대 유효응력으로, 현재 유효상재압(P0)과 비교해 흙이 정규압밀 상태인지 과압밀 상태인지를 판단하는 기준이 된다.

[초보자 설명] 선행압밀하중은 흙이 예전에 한 번이라도 눌렸던 가장 큰 힘을 말합니다. 지금 눌리는 힘과 비교해서 흙이 "새로 눌리는 중"인지 "예전에 더 세게 눌렸다가 지금은 덜 눌리는 중"인지 구분할 수 있습니다.

2. 정규압밀점토와 과압밀점토의 구분(OCR)

[전문가 설명] 과압밀비(OCR)는 Pc/P0로 정의하며, OCR=1이면 정규압밀점토(현재하중이 역대최대), OCR>1이면 과압밀점토(과거에 더 큰 하중을 받은 적 있음)로 구분하고, 과압밀점토는 같은 하중 증가에도 침하가 상대적으로 작게 발생한다.

[초보자 설명] OCR이 1이면 지금이 흙이 받아본 가장 큰 힘이고(정규압밀), OCR이 1보다 크면 예전에 더 센 힘을 받은 적이 있는 것입니다(과압밀). 과압밀된 흙은 어지간한 힘에는 잘 안 눌립니다.

3. 카사그란데법으로 선행압밀하중 구하기

[전문가 설명] 압밀시험 e-log P 곡선에서 곡률이 최대인 점을 찾아 그 점에서 접선과 수평선을 그어 이등분선을 그린 뒤, 곡선의 직선구간(처녀압축선)을 연장해 이등분선과 만나는 점의 응력을 선행압밀하중으로 판정한다.

[초보자 설명] 압밀시험 그래프에서 가장 많이 꺾이는 지점을 찾고, 몇 가지 보조선을 그어 만나는 지점을 찾으면 그 지점의 압력이 선행압밀하중입니다.

4. 과압밀비가 압축성에 미치는 영향(Cc vs Cr)

[전문가 설명] 정규압밀 구간(처녀압축선)의 기울기인 압축지수(Cc)는 과압밀 구간의 기울기인 재압축지수(Cr)보다 훨씬 크며, 하중이 선행압밀하중을 넘어서는 순간부터 압축성이 급격히 커지므로 침하량 산정 시 현재응력과 선행압밀하중의 관계를 반드시 구분해 계산해야 한다.

[초보자 설명] 예전에 눌렸던 만큼까지는 흙이 잘 안 눌리다가, 그 이상으로 눌리기 시작하면 갑자기 훨씬 많이 가라앉습니다. 그래서 계산할 때 이 경계를 꼭 나눠서 따져야 합니다.

5. 과압밀 원인 — 침식, 지하수위 변동, 건조, 빙하

[전문가 설명] 과거 상부 지층의 침식·제거, 지하수위 장기 저하, 건조수축, 빙하 하중 등으로 한때 더 큰 유효응력을 받았던 흔적이 남아 과압밀 상태가 형성된다.

[초보자 설명] 옛날에 흙 위에 더 두꺼운 지층이 있었는데 깎여나갔거나, 지하수위가 오래 낮았거나, 흙이 바싹 말랐던 적이 있으면 그 흔적으로 지금도 단단하게 남아있는 경우가 많습니다.

6. 실무 활용 — 침하량 예측과 지반개량 설계

[전문가 설명] 001-08·001-39편의 압밀침하량 산정 시 현재 유효응력이 선행압밀하중 이내인지 초과하는지에 따라 Cr·Cc를 구분 적용해야 정확한 침하량을 얻을 수 있으며, 과압밀비가 낮은 연약지반에서는 소규모 성토만으로도 선행압밀하중을 초과해 급격한 침하가 유발될 수 있다.

[초보자 설명] 압밀 침하를 계산할 때 지금 힘이 예전 최대치보다 작은지 큰지에 따라 다른 공식을 써야 정확합니다. 과압밀이 약한 무른 땅은 작은 성토에도 갑자기 많이 가라앉을 수 있어 주의가 필요합니다.

지금까지 선행압밀하중과 과압밀비를 살펴봤습니다. 001-08편 압밀이론, 001-39편 압밀 소요시간과 함께 보시면, 압밀 침하를 이론부터 실무 산정까지 전체적으로 이해하실 수 있을 겁니다.

본 콘텐츠는 AI의 도움을 받아 직접 기획하고 작성되었습니다.

최종 검토: 2026-09-22