AASHTO 분류법(AASHTO Soil Classification System)은 미국도로교통공무원협회(American Association of State Highway and Transportation Officials, AASHTO)에서 개발한 흙(토양)의 분류 체계이다. 주로 도로 및 공항의 노상토(subgrade soil) 재료를 평가하고 분류하는 목적으로 사용된다.
개요
AASHTO 분류법은 체 분석(sieve analysis)을 통해 구한 입도분포(grain size distribution)와 액성한계(liquid limit, LL), 소성지수(plasticity index, PI)를 기준으로 흙을 분류한다. 이 분류법은 흙을 A-1부터 A-7까지 총 7개의 주요 군(Group)으로 구분하며, 각 군은 다시 세부 기호로 나뉜다. 분류 결과는 군지수(group index, GI)를 함께 산정하여 노상토로서의 품질을 정량적으로 평가하는 데 활용된다.
분류 기준
AASHTO 분류법은 다음과 같은 세 가지 시험 결과를 기반으로 한다.
- 입도분포: 10번 체(2.00mm), 40번 체(0.425mm), 200번 체(0.075mm)의 통과 중량 백분율
- 액성한계(LL): 흙이 액체 상태로 변하는 경계의 함수비
- 소성지수(PI): 액성한계와 소성한계의 차이(LL - PL)
분류 체계
흙은 크게 두 가지 범주로 나뉜다.
- 입상토(granular materials): 200번 체(0.075mm) 통과율이 35% 이하인 흙으로, A-1, A-3, A-2군에 해당한다.
- 실트-점토(silt-clay materials): 200번 체 통과율이 35%를 초과하는 흙으로, A-4, A-5, A-6, A-7군에 해당한다.
주요 분류군
| 분류군 | 설명 |
|---|---|
| A-1 | 석편, 자갈, 모래로 구성된 입상토. 노상토로서 매우 좋음~좋음 등급 |
| A-1-a | 주로 석편과 자갈, 10번 체 통과율 50% 이하 |
| A-1-b | 주로 모래, 40번 체 통과율 50% 이하 |
| A-3 | 세사(고운 모래), 200번 체 통과율 10% 이하, 비소성(N.P.) |
| A-2 | 실트질 또는 점토질의 자갈과 모래. A-2-4~A-2-7로 세분 |
| A-4 | 실트질 흙, 액성한계 40 이하, 소성지수 10 이하 |
| A-5 | 실트질 흙, 액성한계 41 이상, 소성지수 10 이하 |
| A-6 | 점토질 흙, 액성한계 40 이하, 소성지수 11 이상 |
| A-7 | 점토질 흙, 액성한계 41 이상, 소성지수 11 이상. A-7-5와 A-7-6으로 세분 |
군지수(Group Index, GI)
군지수는 노상토로서의 흙의 품질을 정량적으로 나타내는 지표로, 다음 식으로 계산된다.
GI = (F - 35)[0.2 + 0.005(LL - 40)] + 0.01[(F - 15)(PI - 10)]
여기서,
- F: 200번 체 통과 중량 백분율
- LL: 액성한계
- PI: 소성지수
군지수가 0에 가까울수록 노상토로서 품질이 우수하며, 값이 클수록 품질이 낮은 것을 의미한다. 군지수가 20 이상이면 노상토로서 매우 나쁜 것으로 평가된다.
활용
AASHTO 분류법은 도로 포장 설계에서 노상토의 지지력을 평가하고 포장 두께를 산정하는 데 널리 사용된다. 한국의 도로 설계에서도 보조적인 분류법으로 사용되며, 주 분류법으로는 통일분류법(Unified Soil Classification System, USCS)이 더 일반적으로 활용된다.
역사
AASHTO 분류법은 1920년대 미국 각 주에서 각기 다른 기준을 사용하던 도로용 흙 분류 체계를 통일하기 위해 개발되었다. 이후 여러 차례 개정을 거쳐 현재의 AASHTO M 145 표준으로 정립되었다.
