도로공사토질역학에 해당하는 글 2

2010년 국가직 7급 토질역학 9~12번 해설

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9. 동일한 다짐에너지로 다지는 경우, 다짐에 의한 점성토의 성질변화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

최적함수비의 건조측에서는 면모구조를 가지며, 습윤측에서는 이산구조를 가진다.

최적함수비의 건조측 다짐시료가 습윤측 다짐시료보다 강도가 크다.

적함수비의 건조측에서는 최적함수비로 접근할수록 투수계수가 급속히 감소한다.

④ 최적함수비의 약간 건조측에서 다질 때 투수성이 최소가 된다.

 

<해설>

 최적함수비의 건조측에서는 면모구조를 가지며, 습윤측에서는 이산구조를 가진다.
위의 그래프를 볼때 맞는 말이다. 위의 그래프는 외우도록하자

 최적함수비의 건조측 다짐시료가 습윤측 다짐시료보다 강도가 크다.
맞는 말이다. 건조측의 다짐시료는 사각형(면모형) 모양의 구조를 가지는데 강도가 습윤측시료에 비해 더 큰 강도를 가진다. 왜냐하면 면모형 구조가  입자간 결합력이 이산구조에 비해 더 크기때문이다.

 적함수비의 건조측에서는 최적함수비로 접근할수록 투수계수가 급속히 감소한다.
저 위의 그래프에서 파란색선은 투수계수인데 투수계수는 건조측에서 급격하게 감소한다.

 최적함수비의 약간 건조측에서 다질 때 투수성이 최소가 된다.
최적함수비의 약간 습윤측에서 다질때 투수성이 최소가 된다.

 

 


10. 기초지반의 흙이 탄성적이고 균질하며 등방성이라고 가정할 때, 지표면상에 놓인 기초의 접지압과 침하에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

모래지반상의 연성기초에 등분포하중이 작용하면 접지압은 등분포로 작용하고 기초 중앙부에서 최소침하가 발생한다.

모래지반상의 강성기초에 등분포하중이 작용하면 접지압은 기초모서리에서 최소가 되며 침하는 균등하게 발생한다.

점토지반상의 연성기초에 등분포하중이 작용하면 접지압은 등분포로 작용하고 기초 모서리에서 최대침하가 발생한다.

점토지반상의 강성기초에 등분포하중이 작용하면 접지압은 기초 모서리에서 최대가 되며 침하는 균등하게 발생한다.

 

<해설>

<점성토 지반> <사질토 지반>
연성기초
강성기초

 점토지반상의 연성기초에 등분포하중이 작용하면 접지압은 등분포로 작용하고 기초 중앙부에서 최대침하가 발생한다.

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<해설>


12. 투수계수에 영향을 미치는 요소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

흙입자의 입경이 클수록, 간극비가 증가할수록 투수계수는 증가한다.

온도가 증가함에 따라 물의 점성계수가 감소하므로 투수계수가 증가한다.

점토의 경우 입자간의 인력이 우세한 면모구조가 반발력이 우세한 이산구조보다 투수계수가 크다.

점토의 경우 이중층수의 두께가 두꺼울수록 투수계수가 증가한다.

 

<해설>

 흙입자의 입경이 클수록, 간극비가 증가할수록 투수계수는 증가한다.
투수계수 식에서 흙입자의 직경이 클수록 e가 증가할수록 투수계수는 증가한다

 온도가 증가함에 따라 물의 점성계수가 감소하므로 투수계수가 증가한다.
온도가 높아지면 물의 점성계수가 작아지므로 투수계수는 증가한다

 

 점토의 경우 입자간의 인력이 우세한 면모구조가 반발력이 우세한 이산구조보다 투수계수가 크다.
면모구조는 입자 배열이 불규칙적으로 되어있고 사각형으로 통과할수 있는 구멍이 많다. 따라서 투수계수가 크다. 

 점토의 경우 이중층수의 두께가 두꺼울수록 투수계수가 감소한다.
이중층수가 두꺼우면 물의 거동이 제한된다.

 

 

 

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2008 국가직7급 토질역학 5~8번 해설

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5. 그림과 같이 단면적 A 인 튜브 속의 흙을 통하여 물의 흐름이 발생할 때, 다음 설명 중 옳지 않은 것은? (, k는 흙의 투수계수이다)

 

A의 전수두와 점 B의 전수두는 같다.

B에서 점 C까지 손실수두는 0.5m이다.

C의 압력수두는 1.5m이다.

단위 시간당 유출유량은 0.5kA 이다.

 

1) A의 전수두와 B의 전수두는 흙을 지나지않았으므로 전수두 손실이 없다.

2) 면적과 흙이 변하지 않았으므로 1.5m당 수두손실은 0.5m이다

3) 압력수두 Ht(c) =1.5m ,He(c)=0m  => Hp(c) = Ht(c)-He(c)

4) 단위시간당 유출량은 Q=kiA = K x 1/3 x A이다

 

 

6. 그림과 같이 콘크리트 댐 아래 투수지반에 대한 유선망을 작도하였다. A점의 간극수압[tf/m²]?

12.2

13.2

14.2

15.2

 

μ= Hp x γ

Ht(A) = 4 x 12/15 = 3.2m

He(A) = -1 -(9) = -10m

Hp(A) = Ht(A) - He(A) = 3.2 - (-10) = 13.2m

 

 

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7. 일면배수 상태인 10m 두께의 점토층이 지표면에서 무한히 넓게 등분포 상재하중을 받아 1년 동안 12cm 침하하였다. 점토층이 90% 압밀도에 도달할 때, 침하량[cm]?

(, 점토층의 압밀계수는 19.7/yr이다)

12.3

13.7

21.6

24.5

 

t(압밀시간) = (Tv x Hd²) / Cv

Tv = (Cv x t) / Hd² = 19.7 x 1 /100 =0.197 => 50%압밀

 

압밀도

U = △Ht(현재) / △Ht(전체)

90%압밀시 침하량

△H(90) = 12 x (9/5) = 21.6cm

 

 

8. 그림과 같은 지층의 지표면에 5tf/m²의 상재하중이 무한히 넓게 작용한다. 점토층 내 A점에서 상재하중 재하 후 피에조미터내 수위 상승고가 그림과 같이 2.5m일 때, 다음 내용 중 옳지 않은 것은?

 


(, GWT는 지하수위를 의미한다)

A점에서 압밀도는 50%이다.

점토층의 평균압밀도는 50%보다 크다.

A점에서 상재하중에 의하여 증가된 연직 유효응력은 2.5tf/m²이다.

④ 점토층에서 현재까지 발생된 침하량은 최종 1차압밀침하량의 50%이다.

 

*압밀의 기본가정(이건 일단 외워라)

1. 균질

2. 포화

3. 비압축성

4. Darcy 만족

5. 일방향 압밀

6. 일차원흐름

7. t일정

 

1) μ=5tf/m², u=γ x h  = 1 x 2.5 = 2.5tf/m²

 U =  (μi-μ) / μi x 100 = (5-2.5)/5 x 100 = 50%

 

2) 평균압밀도 = 소산면적 / 전체면적 인데

Ua = 2.5tf/m² , μ=5tf/m² 이므로 평균압밀도는 50%보다 크다

=> 소산면적이 현재 과잉간극수압면적보다 크므로 50%보다 크다.

 

3) 5tf/m²의 압력이 가해지고 있으나 피에조미터상에는 2.5m가 올라와있으므로

현재 상재하중에 의하여 증가된 연직 유효응력은 2.5tf/m² dlek.

 

4) 전체 평균압밀도는 50%를 넘어가므로 최종 압밀침하량의 50%가 넘어간다.

 

 

 

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