문 11. 동일한 점토층에 대해 양면배수상태로 압밀시키는 경우가 일면배수상태로 압밀시키는 경우보다 몇 배의 압밀시간이 소요되는가?

① 2

② 1/2

③ 4

④ 1/4

난이도 및 평가

난이도 하, 기사에서도 나오는 문제이므로 틀리면 안된다

해설

문 12. 포화된 점토시료에 대하여 비압밀비배수상태(UU)의 삼축압축시험을 실시하였다. 시료를 셀 내부에 거치한 후 간극수압을 측정해 보니 0kN/m²이었고, 이후 축차응력을 가하기 전 구속압력을 20kN/m²까지 적용하였다. 이때의 간극수압[kN/m²]은?

① 0

② 10

③ －20

④ 20

난이도 및 평가

난이도 중으로 지금까지 자주 나왔다. 푸는방법 외우도록 하자.

해설

※ 간극수압이 -20이 아닌 이유는
(-)간극수압은 모관현상 또는 체적 팽창현상에서 생긴다

문 13. 10m 두께의 점토층에서 채취한 점토시료를 사용하여 압밀시험(양면배수조건, 시료의 지름 75mm와 높이 20mm)을 수행한 결과 50% 압밀시키는 데 12분이 걸렸다. 만약 이 현장의 배수조건이 실험실 배수조건과 같다면 10m 두께의 점토층이 50% 압밀에 도달하는 데 걸리는 시간[년]은?

① 5.23

② 5.71

③ 6.18

④ 6.66

난이도 및 평가

난이도 상, 그냥 계산이 개더럽기 때문이다.

해설

1번과 2번이 같은 이유는같은 흙이기 때문이다.

난이도 및 평가

난이도 중, 공무원시험에서는 자주나오는 문제이다.

해설

조건 : Q, A ,V 일정

문 15. 그림과 같이 옹벽 배면의 지표면에 등분포하중이 작용하고 있다. 옹벽 배면에 발생하는 인장균열의 깊이[m]는?

난이도 및 평가

난이도 중, 인장균열의 개념을 이해하고 등분포하중만 잘 고려하면 쉽게 풀 수 있는 문제이다.

해설

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 13. 그림과 같이 압밀이 진행중인 지반에서 A, B, C점에서의 압밀도(U) 크기를 순서대로 나타낸 것은?

① UA<UB<UC

② UA＝UB＝UC

③ UA>UB>UC

④ UA＝UC>UB

<해설>

압밀도 : 특정한 점에서, 특정 시간의 압밀 정도를 나타낸 수(백분율)

따라서 압밀은 배수가 잘되면 압밀도가 높은데 

C밑은 불투수층이므로 배수가 가장늦게 된다.

따라서 A가 모래층과 가까우므로 제일빨리 배수가 된다.

A>B>C 

※ 개념잡기(KS F 2316  참고)

1. 압밀이란?
흙이 압축력을 받아 흙의 간극수가 외부로 배출됨에 따라 지반이 압축되는 현상

2. 1차 압밀이란?

실제 압밀량과 시간 관계 중, 이론 압밀도 100%까지에 대응하는 부분

3. 선행압밀 하중이란?

지금까지 흙이 받았던 최대 유효 압밀 하중

4. 과압밀이란?

현재 받고 있는 유효 연직 압력이 선행 압밀 하중보다 작은 상태

5. 정규압밀이란?

현재 받고 있는 유효 연직 압력이 선행 압밀 하중인 상태

문 14. 그림과 같이 상부 모래층을 깊이 10m까지 굴착하여 건물을 축조하고자 한다. 굴착 후 점토층 중앙 A점에서의 과압밀비(OCR)를 구하고, 건물이 완공된 후 발생한 상재하중의 증가량이 Δq＝20t/m2일 때 점토층 중앙 A점의 최종 현상으로 옳은 것은?
(단, 굴착전의 점토지반은 정규압밀상태이다)

① OCR＝3, 침하 또는 팽창 없음

② OCR＝5, 팽창함

③ OCR＝3, 압밀에 의한 침하발생

④ OCR＝5, 압밀에 의한 침하발생

<해설>

굴착전 유효응력 = 20 + 10 = 30

굴착후 유효응력 = 2 x 5 =10

건물 완공후 유효응력 = 10 + 20 =30

굴착후 OCR = 30 / 10 =3

건물완공후 유효응력은 변화가 없음

※ 개념잡기

1. 과압밀비, OCR(Over Consolidation Ratio)

흙이 과거에 받았던 최대의 하중(선행압밀하중)과 초기유효상재하중의 비

정규압밀(NC)

과압밀(OC)

문 15. 압밀시험용 시료의 시험전 초기 높이는 18mm, 시험후의 건조중량은 81g이었다. 이 시료의 초기간극비는? (단, 흙의 비중은 2.70, 시료단면적은 30cm2이다)

① 0.75

② 0.80

③ 0.85

④ 0.90

문 16. 다음 그림은 버팀대와 흙막이벽으로 지지된 모래지반의 굴착단면이다. Peck의 가정을 적용하여 0.65γHKa의 토압이 전 벽체에 균등하게 작용할 때, 버팀대 B가 지지하는 하중의 크기[t/m]는?

① 3.07

② 4.07

③ 5.07

④ 6.07

<해설>

1) ∑M(B1) = 0.65γHKa x 4 x 2 - Ra x 3 = 0

Ra = 6.93t/m

Rb1 = 3.47t/m

2) Rb1 + Rc = 2.6 x 2 

Rb1 = 2.6t/m

Rc = 2.6t/m