문 9. 지하수위가 지표면 아래 1m 되는 곳에 위치하고 모관현상으로 지표면까지 물로 포화되어 있다면, 지표면과 지하수위면 위치의 유효응력[kN/m²]은? (단, 흙의 포화단위중량은 18kN/m³, 물의 단위중량은 10kN/m³로 한다)

        지표면 지하수위면

①        0        8

②        0       18

③        10       8

④        10      18

난이도 및 평가
난이도 중이며 모관현상이 일어날 시 유효응력이 커지는지 작아지는지를 이해해야 풀수 있는 문제이다

<해설>

※ 모관영역에서는 유효응력이 증가한다

문 10. 점착력이 없는 사질토 지반 위에서 직경 70cm인 원형 재하판을 이용한 평판 재하시험을 실시한 결과, 극한지지력은 285.6kN/m²였다. 동일 지반 위에 놓인 직경 1.5m인 원형기초의 극한지지력 [kN/m²]은?

① 512

② 525

③ 612

④ 625

난이도 및 평가
난이도 중하의 문제이며 한번 외워두면 정말 쉽게 푸는 문제이다.

300x250

<해설>

PBT(평판재하시험)

여기서 더 알고갈점은

평판재하시험은

Qu=cNc + qNq + ½γNr 이므로

여기서 C가 0이고 깊이(Df)가 0이므로 저런 결과가 나오는 것이다.

문 11. 말뚝 기초에서 부주면 마찰력이 발생하는 경우로 옳지 않은 것은?

① 연약지반에 말뚝을 타입한 후 성토하는 경우

② 말뚝 주변 지하수위가 내려가는 경우

③ 상재하중이 말뚝 주변 지표면에 작용하는 경우

④ 연약지반에 말뚝 타입 후 말뚝 주변 지표 지반을 굴착 제거하는 경우

난이도 및 평가
난이도 중하의 문제이며 정말 자주나오는 문제이다. 기사에서도 나오는 문제이다.

<해설>

1) 말뚝을 타입한후 흙을 성토하면 주위 흙이 말뚝에 내리는 힘을 작용하게 된다

2) 말뚝 주변 지하수위가 내려가는 경우 유효응력이 증가하게 되어 압밀이 발생한다 따라서 부주면마찰력이 작용하게 된다.

3) 상재하중이 말뚝 주변 지표면에 작용해도 주위 흙이 말뚝을 끌어내리는 힘을 주게 된다.

4) 지표지반의 굴착을 제거하는경우 흙이 팽창하게 되어 말뚝을 끌어올린다.

문 12. 그림과 같은 높이 6m의 옹벽 배면에 단위중량 18kN/m³, 내부마찰각 30°인 사질토 지반이 위치한다. 옹벽의 수평변위가 전혀 일어나지 않도록 지지하기 위한 정지토압[kN/m]의 크기와 옹벽 저면으로부터의 작용위치[m]는?

     정지토압       작용위치

①    162                 2.0

②    182                 2.0

③    162                 4.0

④    182                 4.0

난이도 및 평가
난이도 중의 문제이며 한문제에 풀어야할것이 두개이다.

<해설>

K0 = 1 - sinΦ = 1 - sin30 = 0.5

토압은 삼각 분포 하중이므로

6m x ⅓ = 2m

문 5. 포화된 점토지반의 지지력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 지지력은 근입깊이가 깊을수록 증가한다.

② 기초 형상에 따라 지지력은 달라진다.

③ 지지력은 점착력에 의존한다.

④ 기초 폭이 클수록 지지력은 증가한다.

난이도 및 평가
난이도 하 이며 기사에서도 나오는 문제이므로 쉬운문제이다. 개념을 묻는 문제이므로 중요한 문제이긴 하다.

<해설>

첫번째로 알고 가야하는것은

포화된 점토지반은 마찰각이 0도이며 Nc=5.4 or 5.14, Nr=0 , Nq=1인것은

아주 기본으로 알고 있어야한다. 외워야한다.

그렇다면 Nr=0이므로 기초폭과 상관없이 지지력은 점착력과 흙의 중량 그리고 기초의 깊이에 의해 결정된다.

---

문 6. 다음 그림의 응력경로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① OA 경로에서 σ1, σ3 각각의 응력변화량의 절대값은 같다.

② OB는 수평방향 인장시험의 응력경로를 의미한다.

③ OC 경로에서 σ1, σ3 각각의 응력변화량의 절대값은 다르다.

④ OD는 수직방향 압축시험의 응력경로를 의미한다.

 

 난이도 및 평가
난이도 중상 수준이며 이 그래프의 의미를 알고 있어야한다. 

<해설>

일단 위 그래프에 표시된 것을 외우도록하자

C축 왼쪽으로는 인장 오른쪽으로는 압축 

오른쪽 대각선은 축방향 압축

왼쪽대각선으로는 축방향 인장이다.

이것만 알고있으면 어렵지가 않다.

1) OA방향은 일단 y좌표가 0이므로 σ1, σ3가 같은 값임을 알수있다.

2) OB방향은 인장이 맞다. 왜냐하면 OB방향은 σ1-σ3값이 +인데 σ3가 (-)가 되어야 +값을 가지고

1:1로 값이 같으므로 σ1는 0이고 σ3는 (-)값이다.

3) 같고 부호가 다르므로 x축이 움직이지 않는다

4) 맞다.

문 7. 그림과 같은 장치에서 분사현상에 대한 안전율이 3이 되려면 h[cm]는? (단, 흙의 비중은 2.65, 간극비는 0.65이다)

① 10 ② 20

③ 30 ④ 40

난이도 하의 문제다 기사에서도 나온다.
하지만 분사현상에 대해 이해를 하고 가야하는 좋은문제이다

<해설>

문 8. 단위중량 18kN/m³, 내부마찰각 30°, 점착력 9kN/m²인 흙을 지지하고 있는 높이 6m의 옹벽 배면토에 인장균열이 발생하였다. 인장균열이 발생하기 전에 비해 발생 후 옹벽에 작용하는 전체 주동토압[kN/m]의 변화는?

① 9 증가

② 18 증가

③ 9 감소

④ 18 감소

난이도 중처럼보이는 하, 개념을 정확히 이해하면 푸는데 20초도 안걸리는 꽁문제이다.

<해설>

인장균열 후에는 항상 옹벽의 압력은 증가한다를  알고있자.

문 1. 사면안정해석 방법 중 절편법이 아닌 것은?

① Fellenius 방법

② Culmann 방법

③ Bishop의 간편법

④ Janbu의 간편법

<난이도 및 평가>

난이도 중, 기사에서도 가끔 나오는 문제이며 각 방법의 특징을 외우면 다음에 틀릴일은 없다.

<해설>

※사면해석법

★ 분할법

Fellenius :  모든것은 0으로 취급하는 전응력해석법이며 단기안정해석에 활용됨

Bishop : 유효응력해석법이며 장기안정해석을 할대 사용

Janbu : 모멘트평형법을 사용하며 특징은 수정계수를 이용함

Spencer : 정밀안정해석법임

Culmann(쿨만) 해석법은 사면의 파괴 형상을 직선파괴라고 간주하여 해석하는 방법임

문 2. 어느 지반에서 시료를 채취하여 실내시험을 한 결과, 흙시료의 총 중량은 2.21N, 흙만의 중량은 1.28N, 흙의 비중은 2.7, 포화도는 75%였다. 이 흙시료에서 물이 차지하는 체적[cm³]은? (단, 물의 단위중량은 10kN/m³로 한다)

① 69.75

② 93.00

③ 96.00

④ 165.75

<난이도 및 평가>

난이도 중, 흙의 3상을 알아야 이해하기 쉽다.

<해설>

Vv = Se = (W-Ws) / γw = (2.21-1.28)/1

문 3. 그림과 같은 굴착현장에서 굴착면 하부지반 A의 거동을 평가하고자 한다. 이 때 현장상태를 가장 잘 반영할 수 있는 실내시험방법은?

① 삼축압축시험(triaxial compression test)

② 삼축인장시험(triaxial extension test)

③ 직접전단시험(direct shear test)

④ 일축압축시험(unconfined compression test)

문 4. 최대 건조단위중량과 최소 건조단위중량이 각각 16kN/m3와 8kN/m3인 모래지반의 상대밀도가 75%라면 다짐도는?

① 75%

② 80%

③ 85%

④ 90%

문 17. 다음과 같이 20m(폭)×30m(길이)를 가진 전면기초가 총하중 32,400kN의 하중을 받고 있다. 안전율이 1.5일 때 완전보상기초가 되기 위해 필요한 근입깊이[m]은?

문 18. 압밀시편 두께가 25mm인 점토에 연직응력(σ0)을 25kPa 작용시켰을 때 간극비(eo)는 1.5이었다. 이 시편에 25kPa의 응력을 증가시켜 연직응력(σ1)이 50kPa이 되었을 때 5mm의 침하가 발생하였다. 이때 점토의 간극비(e1)와 압축지수(Cc)는?

(단, log2＝0.3, log3＝0.5 이다)

① e1＝0.5, Cc＝1.7

② e1＝0.5, Cc＝2.0

③ e1＝1.0, Cc＝2.0

④ e1＝1.0, Cc＝1.7

<난이도 및 평>

난이도 중 Cc와 연계해서 자주 나오지는 않지만 비슷한문제는 자주나온다.

<해설>

문 19. 다음과 같이 8m 두께의 포화점토 지반에 80kN/m²의 무한 등분포하중이 작용한다. 1년 경과 후 60cm의 침하량이 발생하였다면 압밀도[%]는? (단, 점토지반은 정규압밀점토이고, 압축지수 Cc는 0.5, 간극비(eo)는 1.0, 물의 단위중량γw은 10kN/m³이며, 지하수위는 지표면에 위치한다. 또한, 침하량 계산시 단일층으로 가정하고, log2＝0.3, log3＝0.5 이다)

① 30

② 50

③ 60

④ 100

<난이도 및 평>

난이도 중하 19번 문제와 크게 다른것은 없는 문제이며 풀만하다.

<해설>

압밀도 = U = △Ht/Ht = △u/ui

1) △H = Cc x H /(1+e0) logP2/P1 = 1m

2) U = Sct / Sc = 0.6/1 x 100 = 60%

문 20. 포화점토 시료에 대해 비압밀비배수(UU) 시험을 실시하였다. 구속압력 σ3을 100kPa로 작용하였더니 파괴시 간극수압이 20kPa이었다. 이 포화점토에 구속압력 σ3을 200kPa로 작용시켰다면 파괴시 간극수압[kPa]은?

① 40

② 80

③ 120

④ 140

문 13. 압축지수와 재압축지수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 액성한계가 커질수록 압축지수도 커진다.

② 일반적으로 재압축지수의 크기는 압축지수보다 작다.

③ 불교란 점토의 압축지수가 교란 점토의 압축지수보다 작다.

④ 초기 간극비가 커질수록 압축지수도 커진다.

<난이도 및 평>

난이도 상이며 그래프를 이해해야 풀수 있다.

<해설>

Cc = 압축지수

Cr = 재압축지수

Cs = 팽창지수

불교란시료의 압축지수  Cc = 0.009(WL-10)

교란시료의 압축지수 = Cc = 0.007(WL-10)

---

문 14. 간극수압계수 A와 B에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 완전히 포화된 점토의 B 값은 1.0이다.

② 일반적으로 포화도가 커질수록 B 값도 커진다.

③ 일반적으로 정규압밀점토의 A 값은 과압밀점토의 A 값보다 작다.

④ 비압밀배수(CU) 시험에서 A 값을 구할 수 있다.

 

<난이도 및 평>

난이도 중이며 간극수압계수를 잘이해해야 삼축압축시험 문제를 이해하고 풀수있다.

<해설>

완전 포화일 경우 B = 1 이된다 (왜냐하면 추가되는응력은 모두 물로가기 때문이다)

완전 건조일 경우 B = 0

A계수가 높아지는건 과잉간극수압이 증가하기 때문이고

종류	A계수
정규압밀점토	0.5~1.0
과압밀점토	-0.5~0.5

과압밀점토에서 - 가 생기는 이유는 팽창하려고 하기 때문이다(= +다일러턴시)

 

CD	간극수압 0
CU
UU

 

300x250

---

문 15. 흙의 전단에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 비압밀비배수(UU) 삼축압축시험의 경우, 파괴시 축차응력의 크기는 구속응력의 크기와 무관하게 일정하다.

② 흙의 전단파괴는 전단응력이 최대인 면을 따라 발생한다.

③ 균등계수(Cu)가 작을수록 모래질 흙의 전단강도는 작아진다.

④ 시공 중 혹은 직후의 기초지반에 대한 단기안정성을 평가하기 위해서는 비배수전단시험을 수행한다.

 

<난이도 및 평>

난이도 중으로 선지 하나하나가 자주나오므로 이해하고 외우자

<해설>

 2)

 

3) 균등계수는 넓게 분포하는 정도를 의미한다

4) 단기안정평가를 위해서는

압밀이 일어나지 않고 배수가 일어나지 않아야하므로 UU테스트를한다

 

장기안정의 경우 압밀과 배수가 둘다 일어나므로

CD테스트를 해야한다

단점이라면 오래걸린다.

---

문 16. 2m×4m 크기의 직사각형 기초에 100kN/㎡의 등분포하중이 작용할 때, 기초 아래 6m 깊이에서 2:1 경사법으로 구한 응력증가량[kN/m²]은?

① 10

② 15

③ 20

④ 25

 

<난이도 및 평>

난이도 하 아주자주나오는 문제이므로 15초내로 풀어야한다.

<해설>

문 9. 다음 그림과 같이 왼쪽에는 물이 담겨있는 수조, 오른쪽에는 모래가 담겨있는 토조가 있다. 분사현상이 발생되기 시작하는 수조와 토조 사이의 수위차 h[m]는? (단, 흙의 포화단위중량은 20kN/m³, 물의 단위중량은 10kN/m³이다)

① 0.8

② 0.83

③ 1.0

④ 1.2

<해설>

문 10. 높이 5m인 옹벽의 뒤채움이 다음과 같은 조건의 모래지반일 때 Rankine법에 의한 주동토압 산정결과가 큰 것부터 작은 것까지 순서대로 나열한 것은?

<해설>

옹벽 양쪽에 지하수위가 있는 경우

순으로 주동토압이 크다

문 11. 다음 2개의 다짐곡선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 흙 종류가 동일할 경우, 곡선 A의 투수계수가 곡선 B의 투수계수보다 크다.

② 흙 종류가 동일할 경우, 곡선 A의 다짐에너지가 곡선 B의 다짐에너지보다 크다.

③ 다짐에너지가 동일할 경우, 곡선 A가 곡선 B보다 더 많은 조립분을 함유하고 있다.

④ 다짐에너지가 동일할 경우, 곡선 A가 곡선 B보다 더 양호한 입도분포를 보인다.

<해설>

2, 4) 동일한 흙인데 다짐에너지가 크고 입도분포가 양호하면 다짐 곡선은 좌상향으로 이동함

3) 세립분 흙이 많을수록 다짐에너지가 작아지므로 곡선은 우하향하게 된다.

문 12. Terzaghi의 얕은기초 해석에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전반전단 파괴시의 응력을 고려하여 극한지지력을 산정한다.

② 기초의 안전율은 일반적으로 2～3을 사용한다.

③ 점성토의 허용지지력은 기초폭과 관계없이 일정하고, 사질토는 기초폭에 비례하여 커진다.

④ 지지력계수는 내부마찰각과 점착력의 함수로 구성되어 있다.

<난이도 및 평가>

<해설>

① Qu = 전반전단 파괴만약 국부전단파괴의 경우

② Qa= Qu / Fs

Fs는 보통 2~3이다.

③ 점성토 or 완전포화(비배수)일경우 

Φ=0 , Nr=0 , Nq=1

이고

사질토의경우는 점착력이 없으므로  C = 0이다

따라서

Qa = Qu / Fs = (cNc + qNq + 0.5BβNr)/Fs이므로

점성토 허용지지력은 Nr이 0 이므로 B(폭)와는 상관이 없고

사질토는 c=0 이므로 폭이 커질수록 허용지지력이 커진다.

문 5. 흙의 동해에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 흙의 동해는 아이스렌즈(ice lens) 형성에 의한 동상과 아이스렌즈의 융해에 의한 강도저하를 말한다.

② 점토질 지층은 충분한 물이 공급되면 동상이 발생할 수 있다.

③ 지하수위가 깊어도 동결선이 모관상승고 이내면 동해를 받을 수 있다.

④ 실트질 흙은 점토질 흙에 비하여 간극이 커서 모관상승고가 낮으므로 동상피해가 적다.

<난이도 및 평>

난이도 하 , 자주나오는 문제이므로 외우도록하자기사 수준의 문제이므로 틀리면 안된다.

<해설>

1) 동해 = 동상 + 융해 를 합친 단어를 말한다

4) 실트는 동상입기 매우 쉽다..

문 6. 균질한 상태로 탄성거동을 하는 지반이 있다. 지반의 포와송비 μ가 0.25일 때, 탄성이론에 의한 지반의 정지토압계수는?

① 0.25

② 0.33

③ 0.5

④ 0.75

<난이도 및 평>

난이도 하 , 자주나오는 문제이므로 외우도록하자

그리고 너무 쉬워서 틀리면 안된다 정말..

<해설>

<탄성 거동일경우>

이렇게 해설이 나온것처럼 원리도 이해하도록 하자

문 7. 연약점토로 뒤채움된 옹벽이 다음과 같을 때, 비배수 조건에서 인장균열이 발생된 후의 주동토압의 합력 Pa[kN/m]는?

① 32

② 64

③ 86

④ 128

※ 균열 전후의 토압차

<균열 후>

제일 중요한것은 인장균열후 Pa는 증가한다는 것이다.

문 8. 내부마찰각이 30°인 건조모래를 트럭으로부터 쏟아 부어 다짐 없이 성토체를 만들려고 한다. 성토체의 사면붕괴에 대한 안전율이 1.5일 때, 붕괴가 발생하지 않을 성토사면각의 최대값은?

<난이도 및 평>

난이도 중 

<해설>

문 1. 토압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① Rankine의 토압이론은 흙의 소성평형상태를 고려하고, Coulomb의 토압이론은 파괴면이 평면인 가상파괴 흙쐐기를 고려한다.

② Rankine의 토압이론은 벽체와 흙의 마찰을 고려하고, Coulomb의 토압이론은 벽체와 흙의 마찰을 고려하지 않는다.

③ Rankine의 토압이론에서는 주동토압계수와 수동토압계수는 항상 역수관계이나, Coulomb의 토압이론에서는 이 관계가 성립되지 않는다.

④ Rankine의 토압계수는 Mohr 원에서 유도되었고, Coulomb의 토압계수는 힘의 평형방정식에서 유도되었다.

<<난이도 및 평>>

마르고 닳도록 나오는 문제이다. 틀리면 안되는 문제이며

난이도는 중하

<<해설>>

또한

※ Rankine토압과 Coulomb토압이 같아질때가 있는데

1. 옹벽배면이 수직일떄

2. 지표면의 경사가 0도 일때

3. 벽마찰각이 0도일때

4. 지표경사와 벽마찰각이 같을때

② Rankine의 토압이론은 벽체와 흙의 마찰을 고려 X, Coulomb의 토압이론은 벽체와 흙의 마찰을 고려 O

 

---

문 2. 다음과 같이 포화된 점토지반을 굴착하여 사면을 형성하는 경우, 예상되는 파괴면상의 점 A의 전단응력, 간극수압, 전단강도 및 안전율 변화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 굴착이 종료된 후에 안전율은 증가한다.

② 굴착이 종료된 후에 전단강도는 감소한다.

③ 굴착이 진행되는 동안 전단응력은 증가한다.

④ 굴착이 진행되는 동안 간극수압은 감소한다.

 

<<난이도 및 평>>

난이도 중 이지만 자주 나오는 문제이므로 확실히 알고가자

 

<<해설>>

1) 굴착중 팽창 -> 부(-)의 간극수압 발생 = 유효응력 증가, 전단응력 증가 but 활동면은 비배수 상태유지 => 변화 X

2) 굴착직후 간극수압 최소 = 가장안전

3) 굴착후 수위가 회복 = 가장 불안정

결론 = 일반적으로 시공직후 가장 위험, 굴착후 수위를 회복할떄 가장위험

300x250

---

문 3. 흙의 물리적 성질이나 분류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 액성지수가 1보다 크면 흙은 액체상태이다.

② 활성도는 점토광물 중 카오리나이트가 몬모릴로나이트보다 일반적으로 크다.

③ 통일분류법에서 CH는 고소성의 무기질점토를 의미한다.

④ 점토의 연경도가 함수비에 의존하는 이유는 점토입자 표면의 흡착수층의 두께가 함수비에 따라 다르기 때문이다.

 

 

<<난이도 및 평>>

난이도 중상, 가끔씩 나오는데 한번 제대로 개념을 잡아놓자.

<<해설>>

1) 액성지수는

LI = (w-PL)/(LL-PL)이다 

액성지수가 1보다 크다는 것은 w(자연함수비)가 LL보다 크다는 것이므로 흙은 액체상태로 볼수있다.

2) 활성도

A= PI/2um이하 입자의중량 백분율

로 정의하며

Kaolinite : A<0.75

illite : 0.75<A<1.25

Montmorillonite : 1.25>A이다

3) 옳은보기이고 그냥 외우자

4) 그냥 맞다고 생각하고 넘어가라

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문 4. 말뚝에 작용하는 부마찰력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 연약지반에서 지하수위가 감소하면 부마찰력이 발생할 수 있다.

② 군말뚝(무리말뚝)에 발생하는 부마찰력은 단말뚝보다 작다.

③ 부마찰력이 발생한 말뚝두부에 상재하중을 작용시키면 부마찰력이 감소한다.

④ 부마찰력의 크기는 흙의 종류, 말뚝의 재료 등에 영향을 받지만, 말뚝과 흙사이의 상대 변위속도에는 무관하다.

 

 

<<난이도 및 평>>

난이도 하 , 아주 자주나오는 문제이므로 모든 보기를 외우자

<<해설>>

1) 지하수위가 감소할 경우 유효응력이 상승하여 압밀이 발생하게 된다. 따라서 부마찰력이 발생된다.

2) Qag = Qa x N x E로

무리말뚝에서 발생하는 마찰력은 서로서로 등압선 이내에 포함이 되므로 

효율이 단말뚝에 비해 떨어져 주면, 부주면마찰력이 감소한다.

3) 맞는 말이다 서로 상대속도로 인해 발생하는데 밑으로 내리는 힘의 방향에 같이 상재하중을 작용시키면 부마찰력이 감소한다.

4) 상대 변위속도에 무관하지 않다.