토질

토질은 지표면을 구성하는 흙의 성질을 포괄적으로 나타내는 용어이다. 토질은 흙의 종류, 입도, 구성 광물, 함수비, 간극비, 비중, 액성 한계, 소성 한계, 수축 한계 등 다양한 물리적, 화학적, 역학적 특성을 포함한다. 이러한 토질 특성은 건설, 농업, 환경 등 다양한 분야에서 매우 중요한 역할을 한다.

토질의 종류

토질은 입자의 크기에 따라 크게 다음과 같이 분류될 수 있다.

• 자갈 (Gravel): 입자 크기가 2mm 이상인 흙. 투수성이 좋고 지지력이 크다.
• 모래 (Sand): 입자 크기가 0.075mm ~ 2mm인 흙. 자갈과 마찬가지로 투수성이 좋고 지지력이 크지만, 자갈보다는 다소 떨어진다.
• 실트 (Silt): 입자 크기가 0.005mm ~ 0.075mm인 흙. 모래와 점토의 중간적인 성질을 가지며, 모관 현상이 크다.
• 점토 (Clay): 입자 크기가 0.005mm 이하인 흙. 투수성이 매우 낮고, 소성 및 점착성이 크다.

이 외에도, 유기물을 많이 포함하는 토질인 이탄 (Peat) 등이 존재한다. 실제 토질은 위와 같은 단일 입자로만 구성되지 않고, 여러 종류의 입자가 혼합된 형태로 존재한다.

토질 조사

토질의 공학적 특성을 파악하기 위해 다양한 토질 조사가 수행된다. 토질 조사는 일반적으로 시추 조사, 물리 탐사, 실내 시험, 현장 시험 등으로 구성된다.

• 시추 조사: 지반을 직접 굴착하여 흙 시료를 채취하고, 지층의 구성 상태를 파악하는 조사 방법이다.
• 물리 탐사: 지반의 전기적, 탄성적, 방사능적 특성을 이용하여 지층의 구조와 특성을 간접적으로 파악하는 조사 방법이다.
• 실내 시험: 채취한 흙 시료를 실험실에서 다양한 시험 장비를 이용하여 토질의 역학적, 물리적 특성을 측정하는 시험이다.
• 현장 시험: 현장에서 직접 흙의 강도, 투수성, 압축성 등을 측정하는 시험이다.

토질의 중요성

토질은 건축물의 기초, 도로, 댐 등 다양한 구조물의 안정성에 직접적인 영향을 미친다. 또한, 농작물의 생육 환경을 결정하고, 지하수의 흐름과 오염 물질의 확산 경로에도 영향을 미치는 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다. 따라서, 토질의 특성을 정확하게 파악하고, 이를 고려하여 구조물을 설계하고 시공하는 것이 매우 중요하다.