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 6. 그림과 같이 지하수위가 지표면과 일치하는 반무한 모래사면의 안전율은? (단, 물의 단위중량은 10KN/m³이라고 가정하고, 속도수두는 무시한다)

① 0.5

② 1.0

③ 1.5

④ 2.0

난이도 및 평가

난이도 하, 공식만 정확하게 외우고 있다면 대입만하면 간단하게 풀 수 있는 문제이다. 

해설

문 7. 다음 중 지반반력계수(K)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

난이도 및 평가

난이도 상,  자주나오는 문제가 아니므로 어려운 문제이다. 다양한 공식과 이해해야할 부분이 있다.

해설

① 옳은 보기이다. 지반반력계수는 기초의 크기와 형상 깊이에 따라 변한다.

②

로부터 q-y  응력 침하량 그래프에서 K 는 기울기를 나타낸다.

그리고 Si로부터 B가 상승하면 Si가 커지고 K는 작아진다.

③

④ 지반의 탄성계수가 커지면 Si는 작아지고 K는 커진다.

문 8. 절편법을 이용한 사면안정해석 중에서 가상파괴면의 한 절편에 작용하는 힘의 상태를 그림으로 나타내었다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

난이도 및 평가

난이도 상,  2~3년에 한번씩 나오는 문제이다. 외워두면 그냥 풀면되지만 이해가 안가면 풀기 어렵다.

해설

① 펠레니우스 방법은 단기안정해석=전응력해석 방법이고 양쪽에 작용하는 힘들을 무시하는 이유는 양쪽 작용하는 힘을 0이기 때문이다. Φ=0해석으로 부르기도 한다.

② 맞는 말이다. 절편의 높이 x 절편의 폭은 넓이를 뜻하기 때문이다.

③ Bishop의 간편법 Tn+1 (-) Tn = 0 이다.

④ 얀부의 간편법은 수정계수를 이용하여 보정한다.

문 9. 그림과 같이 완전 포화된 비배수상태의 균질한 점성토로 뒤채움된 옹벽이 있다. 이때 최대인장균열이 발생하기 전과 후에 옹벽에 가해지는 주동토압의 크기 차이는? (단, 옹벽 뒤채움흙의 일축압축강도는 20KN/m², 단위중량은 20KN/m³이며 흙과 옹벽 사이에 마찰은 없다)

① 10KN/m²
② 40KN/m²
③ 80KN/m²
④ 90KN/m²

난이도 및 평가

난이도 하,  공식만 외우면 충분히 풀 수 있는 문제이다.

해설

문 10. 단위중량은 16KN/m², 내부마찰각은 30°인 모래지반을 6m 굴착하기 위해 아래 그림과 같이 흙막이벽을 설치하고자 한다. O점(고정단)에 대한 전도의 설계안전율이 1.5일 때, 지표면으로부터 2m 깊이에 설치된 버팀보에 작용하는 하중은? (단, 흙막이벽은 강성벽체이며 벽체자중과 벽면마찰력은 고려하지 않고, 토압은 Rankine 토압이론을 적용하여 삼각형분포로 가정한다)

① 108 kN

② 110 kN

③ 112 kN

④ 115 kN

난이도 및 평가

난이도 상,  계산실수하면 골로가는 문제. 하지만 문제자체는 크게 어렵지  않다.

해설

P = 108