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

문 1. 다짐에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 다짐에너지가 커지면 최대건조단위중량은 증가하고 최적함수비는 감소한다.

② 큰 강도가 필요한 경우, 최적함수비보다 약간 작은 함수비에서 건조측 다짐을 실시한다.

③ 동일한 에너지로 다진 경우, 함수비가 증가할수록 투수계수도 증가한다. 

④ 다짐에너지가 큰 현장다짐장비를 모사하기 위한 실내다짐시험은 수정다짐시험이다.

난이도 및 평가

난이도는 중이며 관련된 그래프만 암기하면 아주 쉬운 문제이다.

해설

E=mgh/V로 mg 중량이 늘어나면 E가 늘어난다. 그리고

문 2. 1차원 표준압밀시험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은？

① 응력제어방식을 이용하는 경우, 단계별로 하중을 변화시킨다.

② 단계별 재하하중의 지속시간은 24시간이다.

③ 단계별 재하하중의 크기는 전 단계 재하하중의 2배로 한다.

④ 압밀시험 중 물이 시료 속으로 역침투할 수 있으므로 시험 중에는 시료가 물에 잠기지 않게 한다.

난이도 및 평가

난이도 하이다. 학교에서 수업을 제대로 들었으면 틀리지 않으며 무엇보다도
개념을 설명하고있는 문제이니 제대로 풀도록 해보자

해설

※ Terzaghi 압밀이론가정

1. 흙은 균질하다.
2. 모든 흙은 포화가 되어있다.
3. 비압축성이다.(부피가 줄어들지 않는다)
4. Darcy법칙을 만족한다.
5. 1차원 흐름이다.

일단 표준 압밀시험은 1~3번 처럼 단계별하중으로 전 단계 하중의 2배씩 힘을 준다.
단계별 재하하중의 지속시간은 24시간이다.

압밀시험은 지하수위 밑에 있는 현장을 모사하기 위해 하므로
시료를 물에 잠기게하여 완전포화상태를 만들어야한다.

문 3. Rankine 토압이론에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단,Φ 는 흙의 내부마찰각이다)

1.  Rankine토압은 옹벽 배면과 흙 사이의 마찰을 고려하지 않음
2.  지표면이 수평이면 주동상태는 45+Φ/2의 각도를 가지고 수동상태는 45-Φ/2를 가진다.
3.  밑의 그림참조
4.  주동파괴시 최대 주응력은 수직응력이고 수동파괴시에는 수평응력이 최대 주응력이된다.

문 4. 점착력이 8kN/m², 단위체적 중량이 20kN/m³인 점성토 지반이 있다. 이 지반을 굴착할 경우, 인장균열깊이 [Zc]와 한계 절토고 [Hc]는? (단, 내부마찰각 Φ=0 이고 Rankine 토압이론을 이용하시오)

   Zc       Hc

① 0.8 m   0.8 m

② 0.8 m   1.6 m

③ 1.6 m   1.6 m

④ 1.6 m   3.2 m

난이도 및 평가

난이도 하, 기사에서 마르고 닳도록 틀린다 10초컷 해야한다.

해설

문 5. 점성토 지반의 압밀에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 압밀침하는 투수성이 낮은 지반에서 발생한 과잉간극수압이 오랜 시간에 걸쳐 소산되면서 흙이 압축되는 현상이다.

② 정규압밀점토는 현재 받고 있는 유효 상재압력 이상의 하중을 받은 적이 없는 점토를 말한다.

③ 과압밀지반은 상재압력의 추가 또는 지하수위의 급강하로 인해 발생한다.

④ Terzaghi 1차원 압밀이론에서 물의 흐름은 Darcy 법칙이 유효하며 투수계수는 일정한 것으로 가정한다.

1.  맞는 말이다. 압밀은 지반에 하중이 가해지면 처음에는 흙사이의 물이 그 하중을 부담하게 되는데 그것이 과잉간극수압이다. 하지만 시간이 갈수록 과잉간극수압이 소산되면서 흙의 유효응력이 증가하게 되어 흙이 압축되는데 이걸 압밀 현상이라 부른다.
2. 맞는말이다.
3. 꼭 그렇지만은 않다. 전에 더 큰힘을 받은적이 있다면 과압밀지반이 안될수도 있다.
4.  맞는말이다 저 위에 가보면 있다.

문 5. 포화된 점토지반의 지지력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 지지력은 근입깊이가 깊을수록 증가한다.

② 기초 형상에 따라 지지력은 달라진다.

③ 지지력은 점착력에 의존한다.

④ 기초 폭이 클수록 지지력은 증가한다.

난이도 및 평가
난이도 하 이며 기사에서도 나오는 문제이므로 쉬운문제이다. 개념을 묻는 문제이므로 중요한 문제이긴 하다.

<해설>

첫번째로 알고 가야하는것은

포화된 점토지반은 마찰각이 0도이며 Nc=5.4 or 5.14, Nr=0 , Nq=1인것은

아주 기본으로 알고 있어야한다. 외워야한다.

그렇다면 Nr=0이므로 기초폭과 상관없이 지지력은 점착력과 흙의 중량 그리고 기초의 깊이에 의해 결정된다.

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문 6. 다음 그림의 응력경로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① OA 경로에서 σ1, σ3 각각의 응력변화량의 절대값은 같다.

② OB는 수평방향 인장시험의 응력경로를 의미한다.

③ OC 경로에서 σ1, σ3 각각의 응력변화량의 절대값은 다르다.

④ OD는 수직방향 압축시험의 응력경로를 의미한다.

 

 난이도 및 평가
난이도 중상 수준이며 이 그래프의 의미를 알고 있어야한다. 

<해설>

일단 위 그래프에 표시된 것을 외우도록하자

C축 왼쪽으로는 인장 오른쪽으로는 압축 

오른쪽 대각선은 축방향 압축

왼쪽대각선으로는 축방향 인장이다.

이것만 알고있으면 어렵지가 않다.

1) OA방향은 일단 y좌표가 0이므로 σ1, σ3가 같은 값임을 알수있다.

2) OB방향은 인장이 맞다. 왜냐하면 OB방향은 σ1-σ3값이 +인데 σ3가 (-)가 되어야 +값을 가지고

1:1로 값이 같으므로 σ1는 0이고 σ3는 (-)값이다.

3) 같고 부호가 다르므로 x축이 움직이지 않는다

4) 맞다.

문 7. 그림과 같은 장치에서 분사현상에 대한 안전율이 3이 되려면 h[cm]는? (단, 흙의 비중은 2.65, 간극비는 0.65이다)

① 10 ② 20

③ 30 ④ 40

난이도 하의 문제다 기사에서도 나온다.
하지만 분사현상에 대해 이해를 하고 가야하는 좋은문제이다

<해설>

문 8. 단위중량 18kN/m³, 내부마찰각 30°, 점착력 9kN/m²인 흙을 지지하고 있는 높이 6m의 옹벽 배면토에 인장균열이 발생하였다. 인장균열이 발생하기 전에 비해 발생 후 옹벽에 작용하는 전체 주동토압[kN/m]의 변화는?

① 9 증가

② 18 증가

③ 9 감소

④ 18 감소

난이도 중처럼보이는 하, 개념을 정확히 이해하면 푸는데 20초도 안걸리는 꽁문제이다.

<해설>

인장균열 후에는 항상 옹벽의 압력은 증가한다를  알고있자.

문 5. 흙의 동해에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 흙의 동해는 아이스렌즈(ice lens) 형성에 의한 동상과 아이스렌즈의 융해에 의한 강도저하를 말한다.

② 점토질 지층은 충분한 물이 공급되면 동상이 발생할 수 있다.

③ 지하수위가 깊어도 동결선이 모관상승고 이내면 동해를 받을 수 있다.

④ 실트질 흙은 점토질 흙에 비하여 간극이 커서 모관상승고가 낮으므로 동상피해가 적다.

<난이도 및 평>

난이도 하 , 자주나오는 문제이므로 외우도록하자기사 수준의 문제이므로 틀리면 안된다.

<해설>

1) 동해 = 동상 + 융해 를 합친 단어를 말한다

4) 실트는 동상입기 매우 쉽다..

문 6. 균질한 상태로 탄성거동을 하는 지반이 있다. 지반의 포와송비 μ가 0.25일 때, 탄성이론에 의한 지반의 정지토압계수는?

① 0.25

② 0.33

③ 0.5

④ 0.75

<난이도 및 평>

난이도 하 , 자주나오는 문제이므로 외우도록하자

그리고 너무 쉬워서 틀리면 안된다 정말..

<해설>

<탄성 거동일경우>

이렇게 해설이 나온것처럼 원리도 이해하도록 하자

문 7. 연약점토로 뒤채움된 옹벽이 다음과 같을 때, 비배수 조건에서 인장균열이 발생된 후의 주동토압의 합력 Pa[kN/m]는?

① 32

② 64

③ 86

④ 128

※ 균열 전후의 토압차

<균열 후>

제일 중요한것은 인장균열후 Pa는 증가한다는 것이다.

문 8. 내부마찰각이 30°인 건조모래를 트럭으로부터 쏟아 부어 다짐 없이 성토체를 만들려고 한다. 성토체의 사면붕괴에 대한 안전율이 1.5일 때, 붕괴가 발생하지 않을 성토사면각의 최대값은?

<난이도 및 평>

난이도 중 

<해설>