문 11. 지진과 같은 갑작스러운 동적 하중에 의한 액상화 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 액상화 가능성을 반복삼축압축시험으로 평가하는 경우 배수상태에서 시험을 수행한다.

② 세립분 함량이 50% 이상인 점성토는 액상화 가능성이 작다.

③ 액상화 현상이 발생하면 보일링 현상을 수반하기도 한다.

④ 액상화 과정에서 간극수압의 증가로 유효응력이 감소하여 전단강도를 상실한다.

난이도 및 평가

난이도 상,  이 문제가 왜 나왔을까? 2017년 대한민국에서 처음으로 지진으로 인한 액상화 현상이 포항에서 일어났기 때문이다. 개념, 원리를 잘 이해할 필요가 있다.

해설

★ 액상화 현상
액상화 현상이란 흙에 응력이 가해질때 흙속에 있는 수분이 지진과 같은 진동으로 인해 동하중이 발생하게 되고 과잉간극수압으로 이어져 전단강도를 상실하게 되어서 액체처럼 움직이는 현상이다

1. 발생조건
 ㅇ 흙속에 물이 존재할 것
 ㅇ 흙속이 모래 또는 실트질로 구성되어 있을 것(두터울 수록 발생가능성이 높음)


① 액상화 판단을 위해서 반복삼축압축시험을 하는것이 맞으나 과잉간극수압을 실현해야 하므로 비배수상태에서 시험을 수행한다.

② 점성토가 있을 경우 과잉간극수압이 일어나더라도 점섬토의 점착력으로 인해 흙을 잡아줘서 액상화가 일어나는 것을 어느정도 제어한다.

③ 흙의 유효응력이 0이 되므로 흙이 끓는 현상이 일어난다.

④ 액상화가 일어나는 조건이다. 맞는말이다.

문 12. 옹벽의 높이가 H이고, 뒤채움흙이 수평인 점토지반에서는 옹벽 상단에서 어느 정도의 깊이까지는 부(－)의 토압이 작용하게 된다. 부(－)의 토압이 발생되는 깊이(Z0)는?

난이도 및 평가

난이도 하,  인장균열에 대해  묻고있으며 어렵지 않다. 외워두도록 한다.

해설

따라서 정답은 4번이다.

문 13. 굴착공사로 주변의 지하수위가 전체적으로 지표면 아래 3m에서 5m로 하강하였을 때, 지하수위 하강 직후 점토층 중간지점에서의 과잉간극수압은?

① 10kN/m²
② 16kN/m²
③ 22kN/m²
④ 28kN/m²

난이도 및 평가

난이도 하, 원리를 알고 있을경우 너무 쉬운 문제라는 것을 짐작할 수 있다. 단순 계산문제이기에 난이도 하를 부여한다. 그러나 주의 할 점은 '점토층 중간지점'이라는 문구를 자세히 보아라.

해설

난이도 및 평가

난이도 상,  파괴포락선의 기울기와 절편을 구해야하며  p-q도의 이해또한 필요하다.

해설

※ 참고
조건 1) 정규압밀점토 : c = 0
조건 2) p-q다이어그램 : 모아원의 정점을 이은 것

문 15. 그림과 같이 두께 13m의 투수성 지반에 40m 길이의 수리구조물을 설치하였다. 이 수리구조물 설치에 의한 수위차는 7m이고, 투수성 지반에 대한 유선망을 도시하면 그림과 같다. 이때 A점에 작용하는 양압력은?

① 62 kN/m²
② 72 kN/m²
③ 82 kN/m²
④ 92 kN/m²

난이도 및 평가

난이도 중,  양압력이라는 의미를 이해해야하고 수리구조물이 나와서 헷갈릴수도 있다.

해설

※양압력 
구조물이 아래로 물이 흐를때 구조물을 들어올리는 압력

난이도 및 평가

난이도 하,  자주나오는 문제이고 랭킨토압과 쿨롬토압에 관한 개념은 필수로 숙지해야한다.

해설

1) 주동토압계수는

이므로 파이가 증가하면 주동토압은 감소하게 되어있다.

2) 

그림을 보면 수동파괴면은 수평에 대하여 45-Φ/2 를 이루고 랭킨 주동파괴면은 45+Φ/2의 각을 이룬다.

3) 벽체의 변위가 발생 후 흙의 거동이 생긴 후에 주동 또는 수동통압이 발현된다.

4) 맞는말이다

문 17. 흙의 다짐에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 양족롤러는 점성토 지반을, 진동롤러는 사질토 지반을 다질 때 효과적이다.

② 점토는 함수비가 최적함수비보다 작은 건조측에서 다져질 경우 분산구조를 가진다.

③ 동다짐 공법의 지반개량심도는 추의 무게와 낙하고 등에 주로 영향을 받는다.

④ 일반적으로 시료의 세립분 함량이 증가할수록 최대건조단위중량은 감소하고, 최적함수비는 증가한다.

난이도 및 평가

난이도 중 , 기사에서도 가끔 나오는 문제이지만 암기 문제이다. 하지만 롤러의 그림을 안다면 유추하기가 쉽다.

해설

1) 양족롤러 생긴거보자 뾰족한 부분들이 있다 흙을 꾸욱 짜내서 물을 빼낸다, 진동롤러는 흙을 흔들어서 흙 사이의 공기를 빼낸다

2)

3) 맞는말이고 지반개량심도는 보정계수와 무게, 높이에 의해 영향을 받는다

4) 맞는말이다.

문 18. 그림과 같이 일정한 수위가 유지되면서 물이 토사층을 통과하여 하부로 흘러갈 때, 토사층 상단 A점과 하단 B점에서의 유효응력의 차는? (단, 흙의 포화단위중량은 20kN/m³이며, 물의 단위중량은 10kN/m³이다)

난이도 및 평가

난이도 상,  비슷한 문제를 풀어보면 쉬울수도 있지만 이해하는 과정이 어렵다.

해설

문 19. 말뚝기초에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 말뚝은 시공방법에 따라 크게 타입말뚝, 매입말뚝, 현장타설말뚝 등으로 구분할 수 있다.

② 일반적으로 한계(극한)주면마찰력이 발현되기 위한 말뚝의 침하량은 극한선단지지력이 발현되기 위한 말뚝의 침하량보다 작다.

③ 타입말뚝은 항타관입 시 소음 및 진동이 많이 발생하며, 일반적으로 동일한 직경 및 크기를 가지는 매입말뚝의 지지력보다 작다.

④ 연약지반에 설치된 말뚝은 지하수위가 저하되면 부주면 마찰력이 발생할 수 있다.

난이도 및 평가

난이도 중,  이해도하고 암기도 해야하는 문제이다.

해설

타입말뚝은 항타입 시 소음 및 진동이 많이 발생하는것은 맞으나, 매입말뚝보다 지지력이 크다.
때려박는게 지지력이 크겠냐 땅파놓고 말뚝 심는게 튼튼하겠나..

문 20. 그림과 같이 지진으로 인하여 호안에 설치된 중력식 옹벽의 배면지반에 액상화가 발생하고 진동이 끝난 후에도 액상화 상태가 유지될 때, 진동이 끝난 후 옹벽 양쪽 연직면에 작용하는 수평력의 차는?

난이도 및 평가

난이도 상,  지진이 발생 했을때 수평력에 대한 개념이 없으면 실수 하기 쉽다.

해설

지진 후 액상화 발생 시 토압은 수중단위중량으로 계산하지 않고 Ka를 고려하지 않는다

문 11. Terzaghi 1차원 압밀이론을 유도하기 위한 가정으로 옳지 않은 것은?

① 흙은 균질하고 포화되어 있다.

② 흙 입자와 물의 압축성을 고려한다.

③ 흙 속에서 물의 흐름은 Darcy 법칙을 따른다.

④ 물은 연직방향으로만 흐른다.

난이도 및 평가

난이도 하,  기사에서도 나오는 문제이고 공무원 시험에서도 단독으로 나오기도 하고 , 압밀문제를 풀때는 기본 전제조건이 된다.

해설

※테르자기 1차 압밀이론 가정
1. 흙은 균질하고 포화
2. 흙은 비압추성
3. Darcy 법칙을 따른다.
4. 흐름은 연직방향으로만 흐른다.

문 12. 옹벽에 작용하는 주동토압의 합력(PA)과 합력의 작용위치(y)는? (단, Rankine 토압이론을 이용하고 물의 단위중량은 1t/m³이다)

주동토압의 합력[t/m] y[m]

① 22.8                     2.0

② 10.8                     2.0

③ 22.8                     3.0

④ 10.8                     3.0

 

난이도 및 평가

난이도 중,  변수가 이래저래 많기는 하지만 생각보다 어렵지 않다. 차근차근 계산하면 된다. 하지만 수압이 걸리는 것만 잘 고려하면 된다.

해설

y=2m는 따로 구할필요가 없는게, 토압 생긴게 삼각형이므로 2m다 
이걸 묻지마라 모르면 무게중심부터 다시공부해라

문 13. 사면안정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 점착력이 없는 사질토로 이루어진 무한사면의 안전율은 활동깊이가 깊어질수록 감소한다.

② 완전 포화된 점토 사면인 경우, 절토가 시작된 이후 사면의 안전율은 감소한다.

③ 정상침투상태에 있는 흙댐의 경우, 사면안정성에 있어 하류사면이 상류사면보다 위험하다.

④ 균질한 사면인 경우, 사면기울기가 클수록 선단파괴의 발생가능성이 높다.

난이도 및 평가

난이도 상, 그림이 없으면 헷갈릴만한 문제이다. 그리고 굉장히 중요한 문제이다.

해설

2) 완전포화된 점토사면은 흙이 절토된후는 지속적으로 Fs가 감소한다. 왜냐하면 굴착후에는 지하수가 회복하기 때문이다.

3) 외워야하는 선택지이며 정상침투상태의 경우 하류사면쪽에 물이 올라오기 때문에 위험해 진다. 
상류사면은 물이 누르는 외수압으로 인해 안정하다.

4) 균질한 사면이면서 사면기울기가 53도 이상 되면 선단파괴가 일어날 가능성이 높고, 그 이하가되면 저부파괴, 사면내 파괴가 일어난다. (걍 외워라)

문 14. 액상화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 느슨한 포화사질토 지반에 지진과 같은 동적하중이 작용할 때 발생한다.

② 지반 내 과잉간극수압이 증가하여 유효응력이 감소한다.

③ 진동삼축시험으로 액상화를 검토할 수 있다.

④ 진동으로 인해 체적이 팽창하여 배수가 촉진되는 현상이다.

난이도 및 평가

난이도 중,  처음으로 액상화가 나왔었다. 그런데 이 문제나오고 1년뒤 포항에 지진이 일어났다. 지진 후 액상화 현상이 발생했다. 그러니 잘 알아두기 바란다. 대한민국에 액상화는 포항지진으로 인해 처음 일어났다. 그리고 면접에서도 자주 묻는 주제이다.

해설

※ 액상화

1. 전단강도 상실
2. 흙이 액체처럼 거동
3. 지진과 같은 동적하중으로 발생
4. 진동 삼축합축시험에서 점토를 사용하면 발생가능(진동으로 인해 체적은 변하지 않음)

문 15. 점토지반에 근입된 말뚝의 주면마찰력을 구하는 방법으로 토압계수를 고려한 방법은?

①α방법 ②β방법

③γ방법 ④λ방법

난이도 및 평가

난이도 상, 일반적으로 토질역학보다는 지반공학에서 나오는 개념이다. 그냥 당장 묻는건 쉽지만 저것으로 문제를 풀려고하면 어려운 문제이다.

해설