2020년 국가직7급 토질역학 해설 1~5번

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1. 흙의 동상 방지대책에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

지표의 흙을 화학약품으로 처리하여 동결온도를 내린다.

배수구 등을 설치하여 지하수위를 저하시킨다.

모관수의 상승을 차단하기 위해 차단층을 지하수위보다 높은 위치에 설치한다.

동결 깊이보다 높게 있는 흙을 세립질 흙으로 치환한다

난이도 및 평가

난이도 하,  동상방지 대책(기사수준 난이도)

해설

지표의 흙에 화학 약품처리(Cacl2,NaCl, MgCl2)를 하게 되면 동결온도를 낮춘다.

배수구 등을 설치하면 흙속에 물이 없어져 동상이 방지된다.

차단층(모래, 콘크리트, 아스팔트)은 지하수위보다 높은곳에 설치해야 효과가 있다.

세립질 흙은 동상에 취약한 흙이며, 동결이 어려운 재료(자갈, 쇄석, 석탄재)로 치환해야 한다.


2. 다짐은 역학적 에너지를 통해 흙을 조밀화시키는 것을 목적으로 한다. 다짐 후 지반에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

강도 및 지지력의 증가

압축성 및 침하성의 증가

지반의 안정성 증가

투수성 및 물의 흐름 감소

난이도 및 평가

난이도 하,  다짐의 특

해설

흙이 압축되면 일반적으로 강도와 지지력이 증가함

토양이 압축되면, 그 입자들은 더 밀접하게 압축되어 입자 사이의 공간이나 틈이 줄어듭니다.

강도와 지지력이 증가하면 지반의 안정성이 증가함

흙이 압축되면 공극이 작아져서 투수성이 감소하게 됨.

 

다짐의 특성

강도안정성 증가: 다짐된 토양은 덜 다짐된 토양에 비해 보다 높은 내부 마찰 각과 응력 저항을 보입니다. 이는 건축물이나 도로와 같은 구조물의 부하를 지지하는 데 필요한 토양의 강도를 증가시킵니다. 이로 인해 지반의 변형이나 굴절이 줄어듭니다.

 

침투성 감소: 토양 입자 사이의 공간이 줄어들면서 물이 토양을 통과하는 능력, 즉 침투성이 감소합니다. 이는 원하지 않는 물의 침투나 수처리를 방지하는 데 도움이 됩니다.

 

압축성 감소: 흙을 다지면 그 흙의 부피 변화, 즉 압축성이 감소합니다. 이는 건축물이나 다른 구조물의 추가 부하 하에서의 토양 정착을 줄여줍니다.

 

공기 포화도 감소: 흙의 다짐은 토양 중의 공기 함량을 줄일 수 있습니다. 이는 토양의 열전도도를 향상시키며, 일부 상황에서는 토양의 동결-해동 주기에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.

 


3. 옹벽의 안정성 검토에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

옹벽에 작용하는 모든 외력의 합력 작용점이 저판의 중앙 2/3 안에 들어오면 전도에 대하여 안정하다.

활동에 대한 안전율은 보통 수동토압을 무시하면 1.5를 적용한다.

활동에 대하여 불안정한 것으로 판정될 경우 옹벽의 폭을 크게 하거나 저판 바닥면에 돌출부(전단키)를 설치한다.

옹벽의 안정은 전도, 활동, 지지력, 전체안정성(원호활동)에 대하여 검토한다.

난이도 및 평가

난이도 중,  옹벽의 안정성 검

해설

모든 힘의 합력이 기초의 중간 1/3 내에 있다면 벽이 전복될 경향이 없다고 간주

B의 작용위치가 저판 중심사이의 거리e가 e < B/6

활동에 대한 안전율은 일반적으로 수동토압을 무시 시 Fs = 수평저항력/수평력 ≥ 1.5로 적용한다.

전단키는 보존벽 바닥 밑에 있는 토양과의 접촉 영역을 증가시켜, 전단 강도를 향상시키며, 보존벽과 지반 사이의 전단 힘을 증가시켜 슬라이딩을 방지하는 데 도움을 준다.

옳은 보기이며 암기한다.


난이도 및 평가

난이도 상,  수중무한사면의 이

해설


난이도 및 평가

난이도 중,  전단강도 계산

해설

 

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2015년 국가직 7급 토질역학 11~15번 해설

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11. 얕은기초 하부지반의 전단파괴 양상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

지반이 전단파괴가 일어날 때까지 저항할 수 있는 저항력을 극한지지력이라고 한다.

기초지반의 전단파괴는 전반전단파괴, 국부전단파괴, 관입전단파괴 등으로 나눌 수 있다.

③ 관입전단파괴는 일반적으로 조밀한 사질토 지반에서 발생하며, 흙의 파괴면은 지표면까지 확산되지 않는다.

Terzaghi의 얕은기초 지지력공식은 기초지반의 전반전단파괴를 가정하여 제안된 공식이다.

 

 
난이도 및 평가

난이도 중, 파괴양상을 알아야하는데 파괴양상은 크게 3가지로 나뉜다. 공무원시험에서 자주 나오지는않지만 확실히 이해하고 갈필요는 있다.

해설

1) 전반전단파괴시 아래와 같은 식을 가지게 되며 이 저항력을 극한지지력이라고한다

2) 옳은 보기이다

3) 관입전단파괴의 경우 대단히 느슨한 또는 매우연약한, 액상화된 지반에서 발생하며 지반의 융기현상이 생긴다.

발그림 ㅈㅅ

4) 옳은 보기이다.~

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12. 토압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

일반적으로 과압밀점토의 정지토압계수는 정규압밀점토의 정지토압계수보다 크다.

② 옹벽의 하부에 설치하는 전단키(shear key)는 주동토압을 증가시키는 것이 주목적이다.

Coulomb의 토압이론은 흙과 벽체 사이의 마찰을 고려한다.

토압은 지반변형에 따라 변한다.

 
난이도 및 평가

난이도 하 ,  동해물과 백두산이 마르고 닳도록~ 나오는 문제이다 

해설

2) 옹벽의 키는 수동토압을 증가시켜 활동 저항력을 만들어낸다.

3) 랭킨토압은 흙과 벽체 사이의 마찰을 고려하지 않는다 하지만 Coulomb토압이론에서는 흙과 벽체사이의 마찰을 고려한다.

4) 토압은 흙의 변위에 따라 변한다.


 13. 점착력0, 내부마찰각30°인 모래질 흙에 대해 구속압 50kPa 조건에서 배수 삼축압축시험(CD시험)을 실시할 경우, 전단파괴 시 전단파괴면 상의 전단응력[kPa]? (, Mohr-Coulomb의 파괴이론을 적용한다)

 

 

난이도 및 평가

난이도 하,  동해물과 백두산이 마르고 닳도록~ 나오는 문제이다 

해설

<여기서 점착력이 0이라면 정규압밀점토라는 것을 알아야한다>

 


14. 그림과 같이 5m×10m의 직사각형 기초 시공으로 인해 사질토 지반위에 150kN/m²의 응력이 작용하고 있다. 응력 증가량을 2:1방법으로 계산할 때, 기초 중앙하부 5m지점에서의 연직유효응력[kN/m²]? (, 지하수위는 지표면에 있고 사질토 지반의 포화단위중량은 20kN/m³이며, 물의 단위중량은 10kN/m³이다)

40 60

80 100

 

 

난이도 및 평가

난이도 하,  2:1법도 아주 마르고 닳도록 나오는 문제이니 틀리면 안된다.

해설


난이도 및 평가

난이도 상, 이 ESP와 TSP를 보고서 어떤 시험인지 떠오르지 않는다면 힘든 문제이고
TSP와 ESP의 차이가 어떤것인지 알아야 쉽게 풀수있다.

해설

 

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