내부마찰각에 해당하는 글 2

2020년 국가직 7급 토질역학 6~10

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6. 그림은 점토에 대한 압밀비배수 삼축압축시험에 대한 응력경로를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

전응력경로와 유효응력경로 사이의 평균응력 차이는 과잉간극수압이다.

은 정규압밀점토의 유효응력경로이고, 은 정규압밀점토의 전응력경로이다.

③ ㉢은 과압밀점토의 유효응력경로이고, 은 과압밀점토의 전응력경로이다.

④ ㉤은 과압밀점토의 정()의 과잉간극수압이 발생하는 유효응력경로이다.

난이도 및 평가

난이도 상,  응력경로의 의미를 정확하게 파악하고 있어야 풀수 있는 문제이며 개념을 완벽하게 이해해야 한다.

해설

의 경로는 존재 하지 않는다.


7. 순수 모래를 이용하여 250kPa의 구속압 상태에서 삼축압축시험을 수행하였을 때, 파괴 시 축차응력이 500kPa로 측정되었다. 이 시료의 내부마찰각과 수평면으로부터 파괴면의 각도는?

난이도 및 평가

난이도 하,  공식을 통해풀거나 그래프를 통해 푸는 문제이며 빈출문제이다.

해설


8. 아주 오래 전에 조성된 점토사면이 집중 강우로 붕괴되었다. 붕괴된 사면을 보수 보강하기 위한 점토 사면의 안정해석에 적절한 전단강도정수 산정 시험은?

압밀배수(CD) 삼축시험

압밀비배수(CU) 삼축시험

비압밀비배수(UU) 삼축시험

압밀비배수(CU)와 비압밀비배수(UU) 삼축시험 둘 다

난이도 및 평가

난이도 중,  각 시험이 어떠한 경우에 시행되는지 알아야하며 어렵지는 않으나 그래프와 함께 이해할 필요가 있다.

해설
CD시험
연약한 점토 지반 완속성토
흙댐 정상침투 안정성
과압밀점토 굴착 또는 자연사면 장기 안정해석
투수계수 높은 사질토 지반
CU시험
제방, 흙댐 수위 급강하 시
Pre loading 후 수 급격한 재하 시
성토하중에 의해 급파괴 시

UU시험
성토 직후 급파괴
정규압밀점토지반에 급속성토 시 직후 안정해서
급재하 후 초기 안정해석

9. 그림과 같은 침투 조건에 대한 설명으로 옳은 것은? (, 각 흙의 단면적은 일정하다)

 

1번 흙에서의 유속이 가장 빠르다.

3번 흙에서의 유속이 가장 빠르다.

3번 흙에서의 동수경사가 가장 크다.

1번 흙과 2번 흙의 동수경사는 동일하다.

난이도 및 평가

난이도 최상,  가로로 투수가 되는것 같지만 실제로는 위에서 아래로 흐르는 흐름이라는 걸 파악하는게 제일 중요하다.

해설

 


 

난이도 및 평가

난이도 ,  극한지지력 계산

해설

 

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2012년 국가직7급 토질역학 17~20번 해설

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

하중강도(kN/m2) 100 200 300
간극비 1.00 0.72 0.60

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

① 1.4 ② 1.6

1.8 ④ 2.0

 

 

<난이도 및 평가>
난이도 중으로 한번이해하면 정말 쉬운 문제이다.

 

<해설>


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? (, tan30°0.5774, tan15°0.2679, 물의 단위 중량은 10kN/m³로 하며, 지하수는 지표면과 일치하고 경사면과 평행하게 흐른다)

1:1.0 1:1.5

③ 1:2.0 1:2.5

 

 

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

 

<해설>


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

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

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<난이도 및 평가>
난이도 하이다. 이런문제 자주나왔다.

 

<해설>

유효응력증가는 변화구간만 고려하면 된다.

3번이다.


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]?

200

220

240

260

 

 

<난이도 및 평가>
난이도 하이다. 이런문제 자주나왔다.

 

<해설>

그림을 그려 풀도록하자.

그래야 이해가 편하다.

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