문 6. 그림과 같이 정규압밀된 점토층 상부에 무한 등분포하중(q=20kN/m²)을 재하하고, 5년 후 A점과 B점의 과잉간극수압은 5kN/m²로 관측되었다. 재하 직후 A점과 B점의 과잉간극수압과 5년 후 압밀도는? (단, 지반은 포화되었으며
지하수위는 지표면과 일치하고 점토의 포화단위중량은 20kN/m²이다)

과잉간극수압[kN/m²]     압밀도[%]

A점 B점 A점 B점

① 20 20 25 25

② 20 20 75 75

③ 10 100 25 25

④ 10 100 75 75

난이도 및 평가

난이도 중,  그림을 보면 고난이도 문제라고 생각이 들 수 있으나 소산된 과잉간극수압을 판단하면 굉장히 쉬운 문제이다.

해설

대충 그림을 그려보면 위와 같다.
처음에는 무한 등분포하중에 의해 수위는 2m만큼 올라올 것이나
5년후 과잉간극수압은 5이므로 0.5m올라오므로 1.5m는 소산된 과잉간극 수압일 것이다.

따라서
재하직후 A점과B점의 과잉간극수압은 20으로 같으며 압밀도는
(1-u/p) x100으로 부터 75%로 같다.

문 7. 토압이론에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① Coulomb 주동토압은 배면의 활동 파괴면 중 토압이 최소가 되는 파괴면에서 산정된다.

② 옹벽배면이 연직, 배면지반이 수평, 그리고 벽면마찰각을 무시하는 조건에서 Coulomb 토압계수와 Rankine 토압계수는 같다.

③ Rankine 토압이론에서는 흙의 점착력을 고려할 수 있으나 Coulomb 토압이론에서는 고려할 수 없다.

④ Coulomb 수동토압은 배면 파괴면을 직선으로 가정하므로 토압을 과대평가한다.

난이도 및 평가

난이도 중, 아마 지금까지 기출 10번은 넘게 나왔을거라 생각한다. 기사에서도 나오는 문제이니 선지 하나하나를 모두 외우도록 하자.

해설

1) Coulomb 주동토압은 배면활동 파괴면중 토압이 최대(극대)가 되는 파괴면에서 산정이된다.

2) Rankine = Coulomb가 되기 위해서는
 1. 옹벽배면이 연직
 2. 지표경사 수평
 3. 벽마찰 무시
이 세가지 조건이 충족시에 토압계수가 같아진다.

3) Coulomb토압이론은 C=0으로 간주한다 
이는 인장균열을 못 구한다는 것과 같다.

4) 랭킨은 주동토압이 크고 쿨롬은 수동토압이 크다. 또한 배면 파괴면을 직선으로 가정하므로 토압을 과대평가한다. 이 말은 그냥 맞다 생각하고 넘어가라.

문 8. 균질한 건조모래를 지지하는 벽체가 미소하게 움직이며 주동파괴가 발생하였다. 뒤채움 모래의 마찰각(Φ)은 30°이고 단위중량(γ)은 20kN/m³일 때 Rankine의 주동토압과 파괴각은?

난이도 및 평가

난이도 중, 개념만 알면 어렵지 않은 문제이다

해설

문 9. 그림과 같은 수리구조물에서 A점의 간극수압[t/m²]은? (단, 물의 단위중량은 1t/m³로 계산한다)

난이도 및 평가

난이도 하,  기사 수준 문제이다.

해설

난이도 및 평가

난이도 하,  당장 그래프보니 뭘까 싶지만 그냥 대입문제이다.

해설

문 1. 점토의 공학적 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 점토의 비율이 증가하면 흙의 소성지수(PI)도 증가한다.

② 예민한 점토의 현장 함수비는 액성한계보다 클 수 있다.

③ 점토의 함수비는 100%를 초과할 수 없다.

④ 점토의 액성한계는 100%를 초과할 수 있다.

난이도 및 평가

난이도 하, 기사에서도 나오는 문제이므로 어렵다고 생각하면 안되는 문제이다.

해설

1)

로 정의할 수 있는데 , 점토의 비율이 증가하면 자연스럽게 PI가 증가하게 된다.

2)

예민비는

로 정의 할 수 있다. 
여기서 예민하다는 히빙가능성이 높고 이것은 파이핑으로 이어 질 수 있다는 결론이 내려진다.

3)

함수비는

로 정의되는데 100퍼센트가 넘어갈 수 있다.

4)

맞는말이다.

문 2. 포화 점토시료(Φ=0)의 일축압축시험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 최대 주응력 면과 파괴면이 이루는 각도는 45°이다.

② 최대 주응력의 크기는 일축압축강도의  1/2이다.

③ Mohr 응력원을 작도하였을 때, Mohr 응력원의 반경은 점착력의 크기와 같다.

④ 일축압축시험은 구속압력(σ3)이 0인 비압밀 비배수(UU) 시험결과와 동일하다.

난이도 및 평가

난이도 중, 자주나오는 문제이고 선지 하나당 아주 주옥같다.

해설

※ 점토의 일축압축시험 = 완전포화, 비배수상태 = (Φ=0) 이것을 암기해두자

1)

파괴면과 최대주응력면이 이루는 각은 90도 이므로 그 1/2인 45도이다.

2)

최대 주응력의 크기는 일축압축강도와 같다

3)

모어원의 반경은 위 그림을 보다시피 점착력과 같다

4)

맞는 말이다.

난이도 및 평가

난이도 하,  당장에 그림만보면 당황할 수 있지만 진짜 쉬운문제이다.

해설

<A상태>
지하수위와 지표면이 같아질때 가장위험한 상태이다

<B상태>
지하수위가 지표면보다 높으면 완전건조사면과 같은 상태이다.

둘을 나누어보면 포화단위중량/수중단위중량 = 2 라는 답이나온다

문 4. 말뚝의 지지력에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 부(주면)마찰력은 말뚝 주변 지반의 침하량이 말뚝의 침하량보다 클 때 발생한다.

② 일반적으로 군(무리)말뚝의 지지력은 단일말뚝의 지지력을 합한 값보다 크다.

③ 모래지반에서 말뚝의 주면마찰력은 근입깊이가 증가함에 따라 선형적으로 감소한다.

④ 모래지반에서 말뚝의 주면마찰력은 말뚝의 시공방법에 영향을 받지 않는다.

난이도 및 평가

난이도 중,  기사에서도 나오는 문제이지만 공무원에서 자주나오는 문제가 아니다. 하지만 한번 풀어두면 굉장히 쉬운문제이다.

해설

1)
부주면 마찰력은 압밀이 발생하면 상대적인 변위(속도)에 의해서 발생한다

2)
Qag(군항) = Qa x N x E(단일말뚝의 지지력의 합한 값보다 작다)
효율은 100%가 나올 수 없다.

3)
주면마찰력은 15D~20D사이에서 일정해지는 구간이 온다.

4)
시공방법에 영향을 받게 되어있다.

난이도 및 평가

난이도 중, 지반상태가 완전 같았다면 난이도가 굉장히 쉬웠겠으나 B의 지반상태가 다르므로 중을 준다.

해설