토목기사 토질역학 필수공식(2/2)

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5장 전단강도

1. MohrCoulomb의 파괴이론

 

2. 경사면 응력

 

3. 파괴면과 주응력이 이루는 각

 

4. 일축 압축강도

5. N값의 이용

 

 

6. Vane shear test

 

7. 예민비

 


6장 다 짐

1. 다짐에너지

2. 평판 재하시험

3. CBR시험

 

 


7장 토 압

1. 토압계수

2. 옹벽에 작용하는 토압(지표면이 수평인 경우)


8장 사면안정

1. 원호 활동면에 대한 안전율

2. 반무한사면의 안정해석

 

3. 복합 활동면의 안정해석

 

4. 한계고

 

5. 심도계수

 

H: 사면의 높이

D: 사면 잠재 파괴면의 깊이


9장 기 초

1. 직접기초의 지지력

 

2. 평판 재하시험에 대한 허용지지력

3. 사질지반의 침하량

 

4. 말뚝의 지지력

(1) 정역학적 공식

 

(2) 동역학적 공식

 

5. 군항의 영향을 고려하지 않는 최소간격

 

6. 군항의 효율

 

 

7. 군항의 허용지지력

 

 

8. 부마찰력

 

9. 지반 내의 응력분포

 

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2013년 국가직7급 토질역학 6~10번 해설

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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.

포화점토지반의 절토사면에서 시간에 따른 흙의 전단강도는 시공완료시점 이후부터는 점차 감소한다.

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

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.

  성토 절토
시공 직후 가장위험 가장안정
시공후 안전율이 높다 안전율이 낮다

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

 

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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.

탄성(즉시)침하량은 기초의 폭이 커질수록 증가한다.

기초의 설치심도가 깊어질수록 더 작은 침하가 발생한다.

난이도 및 평가

난이도 중이며 기사에서도 나온다. 그림을 외워두면 쉽다.

해설

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

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2010년 국가직 7급 토질역학 1~4번 해설

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1. 사질토의 전단거동 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

느슨한 시료에서 전단변형이 일어나면 간극이 줄어들고 압축되면서 전체 부피가 감소하고 전단저항이 증가한다.

느슨한 시료는 최대강도와 잔류강도의 차이가 크지 않다.

시험 과정에서 나타나는 시료의 부피 변화는 입자간의 상대운동에 의한 것이 대부분이다.

④ 조밀한 시료는 잔류강도가 발현될 때까지 부피가 점점 감소한다.

 

<난이도 중>

1,2)

전단강도와 잔류변형의 그래프에서는 조밀한 모래는 가장 높은점을 찍고 한계 간극비로 수렴을하고

느슨한 모래는 점점 한계간극비로 수렴을 한다.

 

3)

입자간 상대운동에의해 마찰과 억눌림이 일어나는데

 

마찰의 종류에는 활동마찰과 회전마찰이 존재한다.

 

4)

조밀한 모래는 전단변형이 일어남에 따라 체적이 감소하다가 증가하게 된다.

그 이유는 조밀한 모래는 입자 간격이 좁아서 다른입자가 다른입자를 타고 넘어가는 현상이 일어나 

부피가 증가하게 되는데 "다일러턴시" 현상이라고 한다.

 

느슨한 모래는 입자간격이 넓으므로 전단변형이 일어남에 따라 자연스럽게 체적이 감소한다.

 

 


2. 사면의 안정과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

포화된 점토지반 절취시 가장 위험한 때는 절취 후 간극수압이 평형조건으로 회복했을 때이다.

흙 댐의 경우 착공에서 완공시까지 간극수압이 상승하므로 안전율이 감소한다.

포화된 점토지반 위에 제방을 성토하는 경우 가장 위험한 때는 완공 직후이다.

④ 흙 댐에서 수위 급강하시 상류측 사면보다 하류측 사면의 안전율 변화폭이 크다.

 

 

<난이도 상>

1) 점토 지반 절취시 안전율은 시간이 지남에 따라 감소한다.

 * 일반적으로 가장 위험한 상태는 시공직후이다.

 

굴착 중 굴착 후
간극수압 감소 간극수압 회복(정수압상태)
안전율 증가 안전율 감소(굴착후 수위회복 때문)

 

 

2)

2)

흙댐은 착공부터 와나공까지 계속 흙을 쌓아올리기 때문에 중량의 상승으로 간극수압이 상승한다.

유효응력의 감소로 안전율이 감소하게 된다.

 

 

3) 압밀전의 흙 쌓기 N회  => 시공후 간극수압 최대

 

 

4)

상류 시공직후 수위 급강하(위험)
하류 시공직후 정상 침투

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<난이도 하>

 


4. 말뚝기초에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

① 말뚝기초의 선단이 상부의 연약층을 지나 견고한 층에 닿도록 타입하면 향후 발생할 수 있는 부마찰력의 영향이 없어진다.

말뚝기초는 주로 상부구조물의 하중과 같은 하향력을 견디기 위해 설치하지만, 인장력과 같은 상향력에 저항하도록 설치하기도 한다.

말뚝기초의 주면마찰력을 산정하는 방법 가운데 β방법은 유효응력으로 얻은 강도정수를 가지고 마찰저항각을 계산할 수 있는 방법이다.

무리말뚝의 지지력은 단일말뚝의 지지력에 말뚝 개수를 곱한 값과 꼭 같지는 않다.

 

 

<난이도 중>

① 말뚝기초의 선단이 상부의 연약층을 지나 견고한 층에 닿도록 타입하면 향후 발생할 수 있는 부마찰력의 영향이 가장 크다

 

그냥 대충 인장저항 하는것도 있다고 생각하자

 

선단 지지말뚝 + (주면)마찰말뚝 의 조합

 

 

α 방법 : 전응력 방법

β 방법 : 유효응력 방법

λ 방법 : 전응력 + 유효응력 조합방법

 

 

당연한 소리다.

말뚝이 영향을 미치는 범위가 있는데 영향을 미치는 범위가 겹쳐진다면

 

2개의 말뚝이라고 해서 2개의 말뚝효과를 내는것은 아니다.

 

그래서 나중에 지지력은 효율값을 곱해준다.

 

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