2025년 5급 공채 기술 2차 토질역학

문제 4개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (15점)

최대건조단위중량과 최소건조단위중량이 각각 17kN/m³과 14kN/m³이고, 함수비 30%, 상대밀도 40%, 두께 30cm인 포화된 흙 시료가 있다. 이 흙 시료를 상대밀도 70%인 상태로 다졌을 때, 흙 시료의 두께 감소량을 구하시오. (단, 물의 단위중량은 10kN/m³으로 가정한다) (15점)

제2문 (25점)

직경이 각각 2m와 1m인 두 개의 원통에 흙과 물이 그림과 같이 채워져 수관으로 서로 연결되어 있다. 다음 물음에 답하시오. (단, 이 과정에서 왼쪽 원통의 수위변화는 없으며, 물의 단위중량은 10kN/m³으로 가정한다) (총 25점)

(1) 주어진 흙의 투수계수가 1cm/min일 때, 직경 20cm인 오른쪽 수관의 수위가 A에서 B로 상승하는 데 소요되는 시간을 구하시오. (15점)
(2) 오른쪽 수관의 수위가 A에서 B로 변화할 때, C점에서 발생하는 간극수압의 변화를 구하시오. (10점)
[그림]

제3문 (30점)

암반층 위에 20m 두께의 점토층 지반이 있다. 점토층의 압밀을 촉진시키기 위하여 연직 배수재를 3m 간격으로 설치한 후에 점토층 상부에 7m 높이로 성토하였다. 다음 물음에 답하시오. (총 30점)

	<연직 배수재 설치로 인한 평균 압밀도(U_{avg})와 시간(t)사이의 관계 식>

U_{{avg}} = 1 - \exp^{{\left[ - \frac{{8}}{{3}} T_{{" h "}} - 4 T_{{" v "}} \right]}}, T_{{" h "}} = \frac{{c_{{h}} \times t}}{{d^{{2}}}} T_{v} 및 T_{h}는 각각 연직방향 시간계수 및 수평방향 시간계수이다. c_{h}는 수평방향 압밀계수이고, d는 연직 배수재 설치 간격이다.

	<성토재료와 점토층의 토질정수>

○성토재료:\gamma_{t}＝20kN/m³ ○점토층:\gamma_{{sat}}＝16kN/m³, e_{{0}}＝1.76, C_{{c}}＝0.9, c_{{v}}＝3×10^-3m²/day, c_{{h}}＝9×10^-3m²/day, \sigma \frac{'_{p}}{{\sigma '_{{v \, 0}}}}＝1.6, C_{r} overC_{c}＝0.2, C_{\alpha} overC_{c}＝0.04

[그림]

(1) 점토층의 1차 압밀 침하량을 구하시오. (단, 물의 단위중량은 10kN/m³으로 가정하고, 점토층 중앙부의 응력 조건이 전체 응력 조건을 대표하는 것으로 가정한다) (10점)
(2) 점토층이 95% 1차 압밀이 되는데 필요한 시간을 구하시오. (10점)
(3) 점토층이 95% 1차 압밀 이후부터 10년 동안 발생하는 2차 압밀 침하량을 구하시오. (10점)

제4문 (30점)

그림과 같이 지표면이 수평이고 연직벽면을 갖는 옹벽(음영부분)에 대하여 다음 물음에 답하시오. (총 30점)
[그림]

뒤채움흙:단위중량(\gamma_{{t}})＝20kN/m³, 내부마찰각(\phi)＝35°, 점착력(c)＝0
옹벽:단위중량(\gamma_{{c}})＝24kN/m³, 벽마찰각(\delta)＝20°

(1) 주동파괴면을 수평면과 60°를 이루는 직선으로 가정하여 옹벽 단위길이당 작용하는 주동토압의 합력(P_{{a}})을 Coulomb 토압이론을 이용하여 산정하시오. (12점)
(2) 1)에서 산정한 주동토압의 합력이 작용할 때, 옹벽의 앞부리(A점)에 대한 전도안전율을 산정하시오. (8점)
(3) 옹벽 기초지반의 허용지지력이 \sigma_{a}＝200kN/m²일 때, 지지력에 대한 안정성을 Rankine 토압을 이용하여 검토하시오. (단, 옹벽 바닥면과 기초지반 사이의 접촉압력의 분포는 직선분포로 가정한다) (10점)
끝