문 16. 그림과 같은 흙기둥에서 물이 A에서 C로 흐르고 있다. 상부 및 하부 수위가 그림과 같이 항상 일정하게 유지되면서 10초 동안에 100cm³의 유량이 통과하였을 때, 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 모든 손실수두는 흙에서만 일어나고, 흙의 포화단위중량은 20kN/m³, 물의 단위중량은 10kN/m³, 흙기둥의 단면적은 40cm²이다)

① A점과 B점의 압력수두 차이는 3m이다.

난이도 상으로 정확한 이해가 필요하다.

해설

위의 그림만보면 이해가 갈 것이다.

문 17. 암석시료 채취기(Sampler)의 관입깊이가 100cm이었고, 이때 채취된 암석 시료를 상부로부터 차례대로 배열하면 암석 코아 길이가 각각 5cm, 8cm, 12cm, 6cm, 15cm, 9cm, 23cm, 12cm이었다. 이런 경우에 암석의 회수율(Recovery Ratio)과 RQD(Rock Quality Designation)는?

회수율 RQD

① 1.0        0.38

② 1.0        0.62

③ 0.9        0.38

④ 0.9        0.62

해설

= (5++8+12+6+15+9+23+12)/100 = 90/100

RQD= ∑10cm이상 회수Core길이 / 굴진 깊이 = 62 / 100 =0.62

문 18. 수평방향 투수계수와 수직방향 투수계수가 각각 9×10^(-2)mm/sec와 4×10^(-2)mm/sec인 지반에 강널말뚝을 타입하고, 강널말뚝 앞뒤의 수위차를 10m로 유지하였다. 물 흐름을 해석하기 위해 좌표변환을 수행하여 지반내(지반 경계선 포함)에서 작도된 유선망이 11개의 등수두선과 6개의 유선으로 이루어졌다면, 지반을 통한 단위폭 당 침투유량[m³/sec/m]은?

해설

문 19. 과압밀 점토시료를 사용하여 압밀 비배수 삼축압축시험을 수행하였다. 시험 결과에 가장 부합하는 유효응력경로는?

 

난이도 상이지만 한번 이해를 하면 풀기 쉬운문제이다. 기사에서는 자주 나오지 않지만 공무원시험에서는 이 개념을 이용하여 문제를 응용해 낼 수 있다.

해설

CU시험시 과압밀 점통의 간극수압을 먼저 알아야 한다.

조밀한 모래 = 과압밀 점토 를 알고 있자

처음에는 + 과잉간극수압이 발생하나 시간이 지날수록 (-)간극수압이 발생한다.

그래서 처음에는 전응력선 왼쪽에 존재하나 (-)간극 수압이 발현되고 부터는 전응력선 오른쪽에 위치하게 된다.

문 20. 구속압력 40kPa로 포화점토의 비압밀 비배수 삼축압축시험을 수행하는데 축차응력이 66kPa일 때 시편이 파괴되었다. 비배수 전단강도는? 만약 동일한 흙을 사용하여 비배수 상태로 일축압축강도 시험을 수행한다면, 축하중이 얼마일 때 시료가 파괴되는가? (단, 시료에 실크랙이 없다고 가정한다)

비배수 전단강도[kPa] 축하중[kPa]

①    33                           66

②    33                          106

③    66                           66

④    66                          106

난이도 중으로 그림을 그리면 아주 쉬운 문제이므로 어떻게 푸는지 머리속에 기억해두도록 하자.

해설

문 11. 기초의 탄성(즉시)침하와 접지압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 점성토지반 위에 놓이는 연성기초의 최대 침하는 기초 중앙부에서 발생한다.

② 강성기초는 지반조건(사질토 또는 점성토 등)에 따라 침하 형상이 변화한다.

③ 사질토지반 위에 놓이는 강성기초의 최대 접지압은 기초 중앙부에서 발생한다.

④ 점성토지반 위에 놓이는 강성기초의 최대 접지압은 기초 모서리부분에서 발생한다.

난이도 및 평가

난이도 중으로 그림을 한번 외워두면 틀리지 않는다.

해설

점성토지반	사질토지반
<연성기초>
<강성기초>

위의 그림을 외우면된다.

연성기초의 특징은 접지압이 일정하고 점성토지반에서는 침하가 가운데가 제일크고 사질토지반은 모서리쪽이 침하형상이 제일 크다.

강성기초는 그냥 딱딱하니 침하형상은 없다봐라

그러나 접지압은 점성토에서는 모서리가 제일크다. 사질토에서는 가운데가 제일크다

그림 못그려도 이해해라,,,

---

문 12. 삼축압축시험에서 흙 시료를 비배수 상태에서 등방응력 400kN/m²을 가한 후 시료의 과잉간극수압을 측정하니 400kN/m²이었다. 이러한 시료에 등방응력이 400kN/m²인 상태에서 축차응력 600kN/m²을 가했더니 과잉간극수압이 700kN/m²으로 증가하였다. Skempton의 과잉간극수압계수 A 및 B는?

    A           B

① 0.5        1.0

② 0.75        1.0

③ 0.5        0.75

④ 0.75        0.75

 

난이도 및 평가

해설

문 13. 평판재하시험(Plate Load Test)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은？

① 평판재하시험을 하기위해 굴착 깊이에서 굴착단면의 최소직경은 4B(B는 시험판의 직경)가 되도록 한다.

② 하중은 예상되는 극한하중의 1/4～1/5 정도로 단계별로 증가시키면서 가한다. 각 단계의 하중을 가한 후부터 최소한 1시간이 경과된 후에 다음 단계의 하중을 가한다. 시험은 파괴가 발생하거나 침하가 적어도 25mm가 발생할 때까지 실시한다.

③ 순수한 사질토지반에서 예상 기초의 침하량은 사용한 시험판(재하판)의 크기와 관계없이 결정된다.

④ 순수한 점성토지반에서 예상 기초의 지지력은 사용한 시험판(재하판)의 크기와 관계없이 결정된다.

난이도 및 평가

난이도 중이며 개념을 묻는 문제이므로 선지로 개념을 익히자.

해설

1.  옳은 보기이다.
2.  옳은 보기이다.

<3~4>

문 14. 지표면에 수위가 위치하던 원지반[그림 (a)]이 홍수로 인하여 수위가 지표면에서 5m까지 증가[그림 (b)]하였다가, 홍수가 끝난 후 5m의 지반침식[그림 (c)]이 발견되었다. 침식 후에도 수위가 지표면에 위치한다면, 홍수상태 [그림 (b)]의 지반요소 A에서의 유효응력은? 또한 원지반 [그림 (a)]이 침식 후 지반[그림 (c)]으로 변화하는 과정에 대한 과압밀비는? (단, 지반의 포화단위중량은 20kN/m³, 물의 단위중량은 10kN/m³를 사용한다)

     유효응력          과압밀비

① 100kN/m²               2

② 100kN/m²               3

③ 150kN/m²               2

④ 150kN/m²               3

난이도 및 평가

해설

문 15. 말뚝 기초의 지지력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 사질토지반에서 주면마찰력 산정 시, 타입식 말뚝의 수평토압계수는 천공식 말뚝의 값보다 크다.

② 점성토지반에서 주면마찰력 산정방법 중 β 방법은 유효응력으로 얻은 강도정수를 사용한다.

③ 사질토지반에서 한계깊이개념은 말뚝의 선단지지력 산정에는 적용되나 주면마찰력 산정에는 적용되지 않는다.

④ 부주면마찰력은 말뚝주위 지반의 침하가 말뚝의 침하보다 큰 경우에 발생한다.

난이도 및 평가

해설

1.  사질토지반에서  타입씩 말뚝을 시공하면 말뚝이 박히면서 옆으로 흙을 밀어내게 된다. 이로 인해 다짐(흙이 조밀해지고)이 발생하고 이 효과에 의해 천공식 말뚝보다 주면마찰력이 커진다.

2. 

α방법	전응력 방법
β방법	유효응력 방법
λ방법	조합응력 방법

3. 한계 깊이 개념은 선단지지력과 주면마찰력 산정에 둘다 적용이 된다.

4. 옳은 보기이다.

난이도 및 평가

난이도 하로 공식만 알고있으면 금방 푸는 문제다.

해설

문 7. 포화점토지반에 축조된 점토제방의 사면 및 절토사면의 안정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 포화점토지반의 절토사면에서 시간에 따른 안전율은 시공완료시점 이후부터는 점차 증가한다.

② 포화점토지반의 절토사면에서 시간에 따른 흙의 전단강도는 시공완료시점 이후부터는 점차 감소한다.

③ 포화점토지반 위에 축조된 점토제방에서 시간에 따른 안전율은 시공완료시점에서 가장 작고 그 이후부터는 점차 증가한다.

④ 포화점토지반 위에 축조된 점토제방에서 시간에 따른 흙의 전단강도는 시공완료시점 이후부터는 점차 증가한다.

난이도 및 평가

난이도 중상으로 포화된 점토가 마찰각이 0도인 것과 제방이 성토라는 것을 알면 된다.

해설

성토  = 제발 축조 = 흙댐 시공

이 위에 것을 알고있자.

문 8. 그림과 같이 기울기 45도의 전단파괴면을 갖는 연직사면의 안전율은? (단, 단위폭당 파괴쐐기의 무게는 W, 단위폭당 전단파괴면의 면적은 L, 연직사면을 구성하는 토체의 점착력은 0, 내부마찰각은 Φ이다)

난이도 및 평가

난이도 하이다. 트릴면 안된다.

해설

문 9. 연성기초의 탄성(즉시)침하에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 탄성(즉시)침하량은 기초에 작용하는 압력이 커질수록 증가한다.

② 탄성(즉시)침하량은 지반의 탄성계수가 커질수록 증가한다.

③ 탄성(즉시)침하량은 기초의 폭이 커질수록 증가한다.

④ 기초의 설치심도가 깊어질수록 더 작은 침하가 발생한다.

탄성 침하량 공식을 외우도록하자

1.  Qnet(압력) 이 커지면 침하량 증가
2.  E가 커질수록 감소
3.  B가 커질수록 증가
4.  Qnet= q- γDf이므로 Df가 증가하면 Qnet가 작아지므로 침하량 감소

문 10. 그림과 같이 폭이 B로 일정하고 높이가 3m인 옹벽을 세우고자 한다. 전도에 대한 안전율을 2로 적용할 경우, 옹벽의 최소폭 B[m]는? (단, 흙의 단위중량은 16kN/m³, 콘크리트의 단위중량은 24kN/m³, 주동토압계수는 1/3 이다)

난이도 및 평가

난이도 하이다 숫자만 계산할줄 알면 정말 쉽다.

해설

문 1. 다짐에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 다짐에너지가 커지면 최대건조단위중량은 증가하고 최적함수비는 감소한다.

② 큰 강도가 필요한 경우, 최적함수비보다 약간 작은 함수비에서 건조측 다짐을 실시한다.

③ 동일한 에너지로 다진 경우, 함수비가 증가할수록 투수계수도 증가한다. 

④ 다짐에너지가 큰 현장다짐장비를 모사하기 위한 실내다짐시험은 수정다짐시험이다.

난이도 및 평가

난이도는 중이며 관련된 그래프만 암기하면 아주 쉬운 문제이다.

해설

E=mgh/V로 mg 중량이 늘어나면 E가 늘어난다. 그리고

문 2. 1차원 표준압밀시험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은？

① 응력제어방식을 이용하는 경우, 단계별로 하중을 변화시킨다.

② 단계별 재하하중의 지속시간은 24시간이다.

③ 단계별 재하하중의 크기는 전 단계 재하하중의 2배로 한다.

④ 압밀시험 중 물이 시료 속으로 역침투할 수 있으므로 시험 중에는 시료가 물에 잠기지 않게 한다.

난이도 및 평가

난이도 하이다. 학교에서 수업을 제대로 들었으면 틀리지 않으며 무엇보다도
개념을 설명하고있는 문제이니 제대로 풀도록 해보자

해설

※ Terzaghi 압밀이론가정

1. 흙은 균질하다.
2. 모든 흙은 포화가 되어있다.
3. 비압축성이다.(부피가 줄어들지 않는다)
4. Darcy법칙을 만족한다.
5. 1차원 흐름이다.

일단 표준 압밀시험은 1~3번 처럼 단계별하중으로 전 단계 하중의 2배씩 힘을 준다.
단계별 재하하중의 지속시간은 24시간이다.

압밀시험은 지하수위 밑에 있는 현장을 모사하기 위해 하므로
시료를 물에 잠기게하여 완전포화상태를 만들어야한다.

문 3. Rankine 토압이론에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단,Φ 는 흙의 내부마찰각이다)

1.  Rankine토압은 옹벽 배면과 흙 사이의 마찰을 고려하지 않음
2.  지표면이 수평이면 주동상태는 45+Φ/2의 각도를 가지고 수동상태는 45-Φ/2를 가진다.
3.  밑의 그림참조
4.  주동파괴시 최대 주응력은 수직응력이고 수동파괴시에는 수평응력이 최대 주응력이된다.

문 4. 점착력이 8kN/m², 단위체적 중량이 20kN/m³인 점성토 지반이 있다. 이 지반을 굴착할 경우, 인장균열깊이 [Zc]와 한계 절토고 [Hc]는? (단, 내부마찰각 Φ=0 이고 Rankine 토압이론을 이용하시오)

   Zc       Hc

① 0.8 m   0.8 m

② 0.8 m   1.6 m

③ 1.6 m   1.6 m

④ 1.6 m   3.2 m

난이도 및 평가

난이도 하, 기사에서 마르고 닳도록 틀린다 10초컷 해야한다.

해설

문 5. 점성토 지반의 압밀에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 압밀침하는 투수성이 낮은 지반에서 발생한 과잉간극수압이 오랜 시간에 걸쳐 소산되면서 흙이 압축되는 현상이다.

② 정규압밀점토는 현재 받고 있는 유효 상재압력 이상의 하중을 받은 적이 없는 점토를 말한다.

③ 과압밀지반은 상재압력의 추가 또는 지하수위의 급강하로 인해 발생한다.

④ Terzaghi 1차원 압밀이론에서 물의 흐름은 Darcy 법칙이 유효하며 투수계수는 일정한 것으로 가정한다.

1.  맞는 말이다. 압밀은 지반에 하중이 가해지면 처음에는 흙사이의 물이 그 하중을 부담하게 되는데 그것이 과잉간극수압이다. 하지만 시간이 갈수록 과잉간극수압이 소산되면서 흙의 유효응력이 증가하게 되어 흙이 압축되는데 이걸 압밀 현상이라 부른다.
2. 맞는말이다.
3. 꼭 그렇지만은 않다. 전에 더 큰힘을 받은적이 있다면 과압밀지반이 안될수도 있다.
4.  맞는말이다 저 위에 가보면 있다.

문 17. 10m 두께의 점토지반에서 시료를 채취하여 압밀시험을 수행한 결과, 하중강도와 간극비 관계가 다음과 같이 나타났다.

이 점토지반의 초기 평균 유효연직응력이 100kN/m²인 상황에서 지표면에 200kN/m²의 등분포하중이 충분히 넓게 재하되었다면, 점토지반에 발생하는 최종 압밀침하량[m]은?

① 1.4 ② 1.6

③ 1.8 ④ 2.0

<난이도 및 평가>
난이도 중으로 한번이해하면 정말 쉬운 문제이다.

<해설>

문 18. 암반층 위에 5m 두께의 모래층이 경사 15°의 자연무한사면으로 구성되어 있다. 이 토층의 내부마찰각은 30°, 포화단위중량은 20kN/m³이다. 지하수가 있는 경우와 지하수가 없는 경우의 안전율 비는? (단, tan30°＝0.5774, tan15°＝0.2679, 물의 단위 중량은 10kN/m³로 하며, 지하수는 지표면과 일치하고 경사면과 평행하게 흐른다)

① 1:1.0 ② 1:1.5

③ 1:2.0 ④ 1:2.5

<난이도 및 평가>
문제만 읽어봤을때는 난이도가 중상처럼 보이지만 난이도 하이다. 무한사면 문제이다.
그림을 그려보자

<해설>

문 19. 그림과 같이 지하수위가 ㉠에서 ㉡으로 h만큼 내려갔을 때, A점에 작용하는 유효연직응력의 변화량은? (단,

γsat는 포화단위중량, γt는 습윤단위중량, γ'은 수중단위중량,γw는 물의 단위중량이다.)

<난이도 및 평가>
난이도 하이다. 이런문제 자주나왔다.

<해설>

유효응력증가는 변화구간만 고려하면 된다.

3번이다.

문 20. 어떤 느슨한 모래시료에 대한 파괴포락선의 식이 τf=σ'tan30˚였다. 같은 시료에 대하여 구속압력 100kN/m²를 가하여 압밀배수시험을 실시하였을 때, 이 시료의 파괴 시 축차응력[kN/m²]은?

① 200

② 220

③ 240

④ 260

<난이도 및 평가>
난이도 하이다. 이런문제 자주나왔다.

<해설>

그림을 그려 풀도록하자.

그래야 이해가 편하다.

문 13. 수평지반에 대한 Coulomb 토압이론의 설명으로 옳지 않은 것은?

① 벽면 마찰을 고려하여 토압을 계산한다.

② 연직벽체의 경우 주동토압은 Rankine 주동토압보다 작다.

③ 흙쐐기를 강체로 가정한 토압이론이다.

④ 주동상태에서 연직벽체에 작용하는 수평응력은 최소 주응력이다.

<난이도 및 평가>

난이도 하이며 마르고 닳도록 나오는 문제이다. 기사에서도 출제되는 문제이니 틀리면 안되는 문제이다.

<해설>

위의 표를 암기하도록 하자.

문 14. 10m 두께의 점토층이 모래층 사이에 분포하는 지반 위에 산업단지가 조성되었다. 조성 후 5년 간 계측한 결과 12cm의 침하가 발생하였고, 이 때 평균 압밀도는 80%로 나타났다. 이 지반의 최종 압밀침하량[cm]은? (단, 모래의 침하는 없는 것으로 가정한다)

① 13.5

② 15.0

③ 17.5

④ 20.0

<난이도 및 평가>
난이도 중으로 동해물과 백두산이 마르고 닳도록 나오는 문제이다.

<해설>

ΔHt = 12cm

U = 80% = ΔHt / ΔH = 12 / ΔH = 0.8

ΔH = 12/0.8 = 15cm

문 15. 그림과 같은 독립기초(폭 2m, 길이 7m)에 작용하는 5,000kN의 하중으로 인해 지표면 아래 5m에 위치한 지중구조물 단면 상부에 야기되는 수직응력[kN/m²]은? (단, 2:1분포법을 사용하여 산정한다)

① 50

② 100

③ 150

④ 200

<난이도 및 평가>
난이도 중으로 아주 자주나오는 문제이므로 푸는법을 머리속에 암기해두자

<해설>

Q = qBL = Δσz(B+2Ztanθ)(L+2Ztanθ) = Δσz(B+Z)(L+Z)

Δσz= 5000/(3+2)(7+3) = 100KN/m²

문 16. 상부 모래층과 하부 암반층 사이에 위치하는 점토층의 압밀속도를 계산한 결과, 90% 압밀에 소요되는 시간이 5년이었다. 만일 하부에 암반층 대신 모래층이 존재한다면 90% 압밀에 소요되는 시간은?

① 1.25년

② 1.5년

③ 2.5년

④ 5년

<난이도 및 평가>
14번 문제랑 비슷한 문제이고 아주 아주 마르고 닳도록 나오고 기사수준이다 틀리지말자

<해설>

위의 공식만 알고있으면 1초컷이다.

H의 비가 1 : 2 이므로

시간은 

t 1 : 4

정답은 1번이다

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

■ 정의

흙은 전단응력이 작용하면 체적이 변하게 되는데 흙입자끼리 접촉하는점이 활동하여 배열이 변화가 된다.
이렇게 부피가 변하는 현상을 다일러턴시 현상이라고한다.

전단시 팽창하는경우를 (+)다일러턴시

전단시 수축하는경우를 (-)다일러턴시 

라고 한다.

위의 그림과 같이

느슨한 모래는 전단변위가 커질수록 체적이 수축하는데
모래 사이사이 간극이 있어서 체적이 줄어들고
조밀한 모래의 경우는 조밀한 모래입자가 다른 모래입자를 타고 올라 체적이 팽창한다.

■ 특징

1. 점성토의 다일러턴시는 1<OCR<2에서는 (-)다일러턴시가 되어 배수전단인 쪽이 비배수전단인 쪽보다 큰 전단강도를 나타낸다. OCR>2일 경우는 (+)다일러턴시가 되어 반대의 경향을 나타냄

2. 사질토의 다일러턴시는 느슨한 상태에서 조밀한상태가 될때 다일러턴시가 (-)에서 (+)로 바뀐다.

3. 간극수압계수 A는 흙의 종류에 관계없이 밑의 경우를 만족한다.
 1) (+)다일러턴시는 A < 0.33
 2) (-)다일러턴시는 A > 0.33

4.  느슨한 모래가 비배수상태에 전단응력을 받을시 체적이 감소하기 때문에 간극수압이 증가하여 액상화 발생가능성이 생긴다.