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 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 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.