5급 공채 2차

2024년 5급 공채 기술 2차 토질역학

문제 3개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (30점)

그림에서 흙 시료의 포화단위중량은 20kN/m3이고, 간극비와 포화투수계수는 각각 0.6과 0.1cm/s이다. 다음 물음에 답하시오. (단, 물의 단위중량은 10kN/m3이고, 관의 단면적은 2m2이다) (총 30점)
[그림]
  1. (1) h＝3m일 때 흙 시료의 정중앙 A점에서 압력수두와 유효연직응력을 구하시오. (10점)
  2. (2) h＝3m일 때 침투속도를 구하시오. (10점)
  3. (3) 분사현상이 일어날 때 h의 최솟값과 이때 흙 시료에 작용하는 전체 침투수력을 구하시오. (10점)

제2문 (30점)

그림과 같이 경사각이 26°인 무한사면에서 파괴 가능면의 깊이가 2m이다. 본 무한사면에서 흙의 유효 내부마찰각이 28°, 유효응력에 대한 점착력이 5kN/m2, 습윤단위중량이 18kN/m3, 포화단위중량이 20kN/m3일 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 물의 단위중량은 10kN/m3이고, 지하수위 위는 습윤단위중량, 지하수위 아래는 포화단위중량을 적용한다) (총 30점)
[그림]
  1. (1) 지하수위가 지표면에서 1m 아래에 위치하고 사면과 평행하게 침투가 일어날 때 파괴 가능면에서의 안전율을 구하시오. (10점)
  2. (2) 지하수위가 지표면에 위치하고 사면과 평행하게 침투가 일어날 때 파괴 가능면에서의 안전율을 구하시오. (10점)
  3. (3) 위 2)의 경우에 해당 사면의 파괴가 일어나지 않게 하기 위한 유효응력에 대한 점착력의 최솟값을 구하시오. (단, 유효응력에 대한 점착력 이외의 다른 물성값은 바뀌지 않는다) (10점)

제3문 (40점)

그림과 같이 지표면에 200kPa의 등분포 하중이 작용할 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 물의 단위중량은 10kN/m3이고, 모든 토립자의 비중은 2.65이며, 모래층의 영탄성계수는 E＝500(N＋15)[kPa]이다) (총 40점)
○모래층의 포아송비는 0.3이며, 초기간극비는 0.6이고, 표준관입시험의 N \,값은 15이며, 포화도는 0이다.
○모든 점토층의 포아송비는 0.5이며, 상부 점토층의 초기간극비는 1.2, 압밀계수는 1.4×10-3cm2/s이고, 하부 점토층의 초기간극비는 1.1, 압밀계수는 3.5×10-4cm2/s이다.

[그림]
[그림]
  1. (1) 모래층에서 발생하는 즉시탄성침하량의 크기를 구하시오. (10점)
  2. (2) 그림 (나)를 참조하여, 하중이 재하된 지 2년 2개월 후 상부 점토층의 A점에서의 압밀도와 유효연직응력의 크기를 구하시오. (단, 1개월은 30일로 한다) (20점)
  3. (3) 표준압밀시험 결과에 대해 Casagrande가 제안한 log t법을 적용하여 압밀계수를 산정하고자 한다. 압밀시간 t＝0에서의 시료의 초기 다이얼 게이지 값을 추정하기 위해 시료의 변위측정시간 t_{1}과 t_{2}를 정할 때, t_{2}를 t_{1}의 4배 값으로 하는 이유를 설명하시오. (10점)