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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2012년 국가직7급 토질역학 9~12번 해설

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9. 지하수위가 지표면 아래 1m 되는 곳에 위치하고 모관현상으로 지표면까지 물로 포화되어 있다면, 지표면과 지하수위면 위치의 유효응력[kN/m²]? (, 흙의 포화단위중량은 18kN/m³, 물의 단위중량은 10kN/m³로 한다)

 

        지표면 지하수위면

        0        8

        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


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]?

512

525

③ 612

625

 

난이도 및 평가
난이도 중하의 문제이며 한번 외워두면 정말 쉽게 푸는 문제이다.

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<해설>

PBT(평판재하시험)

여기서 더 알고갈점은

평판재하시험은

Qu=cNc + qNq + ½γNr 이므로

여기서 C가 0이고 깊이(Df)가 0이므로 저런 결과가 나오는 것이다.


11. 말뚝 기초에서 부주면 마찰력이 발생하는 경우로 옳지 않은 것은?

연약지반에 말뚝을 타입한 후 성토하는 경우

말뚝 주변 지하수위가 내려가는 경우

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.


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]?

     정지토압       작용위치

①    162                 2.0

    182                 2.0

    162                 4.0

    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

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2009년 국가직7급 토질역학 17~20번 해설

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17. 어떤 흙의 4번체와 200번체 통과율이 각각 80%30%이고, 액성한계는 25%, 소성한계가 10%일 때 이 흙을 통일분류법으로 분류하면?

SM

SC

GM

GC

 

<난이도 중상>

 

일단 너무 얕보다가 틀리는 문제이기에 중상을 줬다.

 

단계를 거쳐야한다

  1. 통과중량 백분율  F#200 = 30% <50 % ⇒ 조립토 / 세립토
  2. F#4 = 80% > 50% ⇒ 자갈 / 모래 
  3. 제 2문제 M / L 판정

 

A선 = 0.73(LL-20) = 0.73(25-20)=3.65

U선 = 0.9(LL-8) = 15.3

 

소성한계는 10% 

 

15.3과 3.65 사이에 있다

 

사이에 있으면 C이므로

 

정답은 SC

 


 

<난이도 하>

 

그냥 마르고 닳도록 나오고 기사에서도 나오는 문제이므로 난이도는 하

 

 

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19. 그림과 같은 지반의 지표면에 11t/m²의 등분포하중이 무한히 넓은 면적에 작용할 때, 점토층의 1차 압밀침하량[cm]?

(, 점토층은 정규압밀점토이며, log20.3, log30.5, log50.7로 간주한다)

 

30

35

40

④ 45

 

<난이도 중>

솔직히 쉽긴합니다.

 


 

<난이도 하>

개꽁짜 문제입니다. 틀리면 안됩니다

 

※꿀팁

토압분포도를 그려보면 이렇게나오는데

 

삼각형 사각형 그려서 도심찾지말고..

 

사다리꼴 도심공식 기억하면된다

 

이상하게 구하는 흑우 읍제?

 

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2009 국가직7급 토질역학 13~16번 해설

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<난이도 중>

왜 난이도가 중이라고 할수도 있지만 생각보다 쉬운문제이다.

 

당장 사진만 보면 어려워 보일수도 있지만

 

굉장히 쉽다

 

문제에서 나오는 "두 지반의 시간에 따른 압밀도가 동일"= t가 같다

 

라는 것만 알아둔다면 정말 쉬운문제이다

 

 


14. 그림과 같이 옹벽의 크기와 뒷채움재의 물성치는 동일하고 지하수 수조건이 다른 경우 수압을 포함한 옹벽에 작용하는 전체토압의 크기를 순서대로 나열한 것은?

>>>>

>>>>

>>>>

④ ㉯>㉱>㉲>㉰>㉮

 

<난이도 중>

이것을 임의의 값을 넣어서 계산하고 있었다면 난이도 중이지만

 

그냥 이것은 외우는 것이 낫다.

 

또 나올가능성이 있고 

 

외우자

 

 


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15. 연약한 점성토로 뒷채움된 5m 높이의 옹벽이 주동상태에 도달했을 때, 뒷채움재에 인장균열이 발생하면 인장균열 발생 이전에 비하여 몇 배의 주동토압이 옹벽에 작용하는가?

1.2

1.5

1.8

2.0

 

<난이도 하>

※ 인장균열 후 토압 > 인장균열 전 토압

 

 

 

 

Pa''/Pa' = 9 / 5 = 1.8

 


 

<난이도 중>

 

이런 비슷한 문제는 정말 빈출되는데 사람들은 어려워 한다 하지만 딱히 어렵지는 않다.

 

 Q=Kq x i x A = Keq x (△h/L) x A

 

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2009 국가직7급 토질역학 9~12번 해설

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정답은 3번

 

<난이도 하>

 

굉장히 쉬운 문제이다.

 

해설만ㄴ 봐도 이해가 갈거다.

 

구속응력이 같은것은 등방압축 상태이다.

 

 

정답은 4번


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11. Terzaghi는 일차원 압밀이론을 제안하였다. 이때 사용된 가정으로 옳지 않은 것은?

흙은 균질하고 완전히 포화되어 있으며 흙 입자와 물의 압축성은 무시한다.

유효응력이증가하면압축토층의간극비는반비례하여감소한다.

③ 물은 연직과 수평방향으로 흐르고 흙의 압축은 연직방향으로만 발생한다.

흙 속의 물의 이동은 Darcy의 법칙을 따르며 투수계수는 압밀 전과정에 걸쳐 일정하다.

 

<난이도 하>

 

Terzaghi 1차원 압밀이론의 가정

1. 균질

2. 포화

3. 비압축성

4. Darcy 

5. 1차원 압밀

6. 1차원 흐름

 

이 가정에서 수평방향으로 흐르면 2차원이 된다.

 

따라서 답은 3번


12. 다음 중 흙의 다짐 특성으로 옳지 않은 것은?

일반적으로 다짐에너지가 클수록 흙의 최대 건조단위중량은 커진다.

② 최적함수비는 최대 건조단위중량을 나타낼 때의 함수비이며 포화도는 100%를 나타낸다.

다짐에너지가 증가할수록 최적함수비는 감소한다.

조립토의 입도분포가 양호할수록 최적함수비는 작아지고 최대 건조단위중량은 커진다.

 

 

최적함수비는 최대 건조단위중량을 나타내는 함수비는 맞으나 포화도 100%를 나타내진 않는ㄷ나.

 

포화도 100%는 영공기 간극곡선에 있는 점이다.

 

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2009 국가직7급 토질역학 5~8번 해설

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정답은 1번

 

<난이도 하>

 

당장 그림만 볼때도 쉬운문제다

 

저 A에 유효응력의 변화는 생각해볼필요가 있는데

 

A가 얼마나 깊이 뭍혀있는지 중요한게 아니다.

 

A위에 있는점에서 수위가 얼마나 변했는지만 중요할뿐 다른 깊이 이런것들은 노상관이다.


 

6. 그림과 같이 연약지반 상에 원주(말뚝 둘레)1.0m, 길이가 18m 콘크리트 말뚝을 설치하였다. 말뚝 시공 후 연약지반의 침하로 인한 부주면마찰에 의해 단위 면적당 주면마찰력 분포가 아래 그림과 같이 상향() 1.0t/m²에서 하향() 1.0t/m²으로 변화할 경우 말뚝의 선단에 작용하는 하중[ton]?

 

26.5

30.0

③ 34.5

39.0

 

 

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<난이도 중상>

 

그림을 보자마자 헷갈릴 수도 있다

 

(-)가 되어있는 부분은 부마찰력이 작용하고 있고 (+)부분은 정마찰로 위로 올려내는 힘이다.

 

그래서 결국 계산해보면

 

말뚝에 가해지는 힘 30t과

 

저기 (-) 부마찰력 면적과 (+) 면적을 빼면 되는데

 

면적을 빼면 그냥 윗변 3과 밑변 6, 높이 1의 사다리꼴의 넓이를 구하는 것과 같다.

 

그 면적과 말뚝의 둘레를 곱하면 힘이 나오는데

 

그러면 결국 34.5t이다 쉽지?

 

 


7. 그림과 같은 수중에 잠긴 지반에서 aa면에 작용하는 유효응력[t/m²]?(, 흙의 수중단위중량은 1.0t/m³이다)

 

0.5

② 0.9

1.5

1.9

 

 

<난이도 중>

 

웅 이게 왜 중이지 생각하겠지만

 

여러분들이 정말 자칫하다간 망할수 있는 것은

 

상향침투가 발생하면 유효응력이 감소한다는 것이다. 왜 인지는 알아서 생각해봐..

 

 


100

57

109

④ 59

 

 

* 줄기초 = 연속기초 = 띠기초

 

이것만 알면 딱히 틀릴일이 없다.

그리고 중요한것은

 

완전 포화된 점토는 마찰각이 0이라는 것만 알면 게임 끝났다 솔직히 30초안에 풀만하다.

 

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2009 국가직7급 토질역학 1~4번 해설

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정답은 2번

 

1) 맞는 말이다. 전단강도란 파괴가능면에서 전단에 저항할 수 있는 최대 저항력이다.

2) 개소리다. CU시험에서 파괴포락선은 최대전단응력점에 접하지 않는다. 그림 2)를 보면 최대저항력보다 작은곳에 접한다.(기하학적으로 판단하는게 쉽다)

 

3) 그림을 봐라

4) 직접전단시험은 파괴면을 임의로 정하기 때문에 자연스럽게 파괴시키는 삼축압축시험에서 얻은 값보다 크다.

 


2. 그림 A와 같은 무한 비탈면에 많은 강우가 내려 비탈면의 상태가 그림 B와 같이 바뀌었다. 그림 B의 비탈면 안전율에 대한 그림 A의 비탈면 안전율의 비(그림 A의 안전율/그림 B의 안전율)?

(, 비탈면의 파괴는 암반과 모래사이에서 발생한다고 가정한다)

1.4

1.6

1.8

④ 2.0

 

 


3. 흙댐에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

① 흙댐 완공 후 물을 채우기 시작하면 상류 측 사면의 전단응력은 증가한다.

흙댐 완공 후 물을 채우기 시작하면 상류 측 사면의 간극수압은 증가한다.

흙댐 완공 후 물을 채우기 시작하면 하류 측 사면의 전단응력은 거의 일정하거나 약간 증가한다.

흙댐 완공 후 물을 채우기 시작하면 하류 측 사면의 간극수압은 증가한다.

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상류측 물을 채우기 시작하면 간극수압이 증가하므로 전단응력이 감소하게 된다.


4. 얕은 기초에 대한 Terzaghi의 극한지지력 공식에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

기초의 근입깊이와 폭이 클수록 지지력도 커진다.

지지력계수는 내부마찰각의 함수이다.

기초지반이 지하수에 의하여 포화되면 지지력은 감소한다.

 

정답 3번

 

3번이  정말 많이하는 실수이다 여러분은 실수해서 떨어지지말자

 

 

이번해설은 발로 작성했다..

 

어쩔수없다 내가 요즘 일에 너무 힘들다...

 

일이좀 줄어들면 더 열심히 해보겠다..

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2008 국가직7급 토질역학 17~20번 해설

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17. 그림과 같이 단위중량이 2.0tf/m³인 지반의 4m 깊이에 위치한 10m×10m의 전면기초에 Q2,000tf의 활하중과 사하중이 용한다. 기초 저면 중앙부 아래 10m 깊이 A지점에서 전면기초 하중에 의한 연직응력 증가량[tf/m²]?

(, 지중응력 전달은 2:1 응력분포법을 사용한다)

2.0

② 3.0

4.0

5.0

 

 

Q=q1 x B x B = q2 x (B+2Z tan(theta))²

q2 = (2000 - 2 x 4 x 10 x 10) / (10+10)² = 3tf/m²

 


 

 

아주 쉬운 꽁짜문제이다

 

틀리면 흑우다. 아주 기본적인 문제이다.

 

답은 2번


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19. 그림과 같이 사질토로 구성된 경사 30o의 무한사면이 두 개가 있다. 왼쪽은 건조상태의 무한사면이고, 오른쪽은 수중에 잠긴 무한사면일 때, 두 사면의 안전율에 대한 설명으로 옳은 것은?

답은 4번

 

 

20. 그림과 같은 사면의 안전율이 2.0일 때 안정수(stability number) Ns?

 

① 0.1

0.2

5.0

10

 

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