2026년 5급 공채 기술 2차 토질역학
문제 4개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.
제1문 (20점)
완전히 포화된 정규압밀점토에 대하여 삼축 압밀비배수 시험 결과는 다음과 같다. 모어원을 이용하여 다음 물음에 답하시오. (단, 점착력은 없다) (총 20점)
○압밀단계:구속응력은 200kPa이고, 배압은 50kPa이다.
○축차응력단계:파괴 시의 축차응력은 100kPa이고, 발생된 과잉간극수압은 80kPa이다.
○축차응력단계:파괴 시의 축차응력은 100kPa이고, 발생된 과잉간극수압은 80kPa이다.
- (1) Skempton의 간극 수압 계수 A를 구하시오. (5점)
- (2) 유효응력으로 파괴면과 최대 주응력면이 이루는 각도를 구하시오. (5점)
- (3) 전응력으로 파괴면과 최대 주응력면이 이루는 각도를 구하시오. (5점)
- (4) 실내 토질시험을 위한 현장 시료 채취 시 이상적인 시료 채취(perfect sampling)가 되기 위한 조건 2가지를 기술하시오. (5점)
제2문 (30점)
그림과 같이 확장형 현장타설말뚝이 정규압밀된 점토층과 모래층으로 이루어진 지반에 시공되었다. 말뚝 시공 시 굴착에 따른 변위 또는 응력이완은 발생하지 않았으며, 설계단위하중은 4MPa이다. 말뚝이 시공된 이후 충분히 시간이 경과하여 압밀이 완료된 상태라 가정할 때, 다음 물음에 답하시오. (총 30점)
[그림]
[그림]
○물의 단위 중량은 10kN/m3으로 한다.
○말뚝 주면부의 벽면마찰각(\delta)은 흙의 내부마찰각(\phi ')과 같다.
○점토의 비배수전단강도는 s_{u}＝sigmaprime_{v}ㆍ\tan \phi '와 같다.
○N_{{c}} *와 N_{{q}} *는 말뚝지지력에 대한 지지력계수이다.
○현장타설말뚝에서 확장된 말뚝주면의 마찰은 고려하지 않는다.
○단위선단지지력(q_{{b}})은 다음 조건을 적용한다. (단, 확장된 말뚝 길이는 고려하지 않는다)
L overD≥10이면 q_{{b}}≤2900kPa
\frac{L}{D}<10이면 q_{{b}}≤290LkPa
○말뚝 주면부의 벽면마찰각(\delta)은 흙의 내부마찰각(\phi ')과 같다.
○점토의 비배수전단강도는 s_{u}＝sigmaprime_{v}ㆍ\tan \phi '와 같다.
○N_{{c}} *와 N_{{q}} *는 말뚝지지력에 대한 지지력계수이다.
○현장타설말뚝에서 확장된 말뚝주면의 마찰은 고려하지 않는다.
○단위선단지지력(q_{{b}})은 다음 조건을 적용한다. (단, 확장된 말뚝 길이는 고려하지 않는다)
L overD≥10이면 q_{{b}}≤2900kPa
\frac{L}{D}<10이면 q_{{b}}≤290LkPa
- (1) 말뚝에 작용하는 주면마찰력을 구하시오. (10점)
- (2) 말뚝에 작용하는 선단지지력을 구하는 식을 제시하시오. (10점)
- (3) 소요안전율(Fs＝3)을 만족하는 확장된 현장타설말뚝의 설계 지름(D)을 구하시오. (10점)
제3문 (30점)
지표면에 지하수위가 위치하는 정규압밀 점토층에 100kPa의 무한 등분포 하중을 가했을 때, 다음 물음에 답하시오. (총 30점)
[그림]
[그림]
○연직방향 압밀계수는 2m2/yr로 가정한다.
○최종 침하량 산정 시 2차 압밀은 무시한다.
○토립자의 비중은 2.7이다.
○물의 단위 중량은 10kN/m3으로 한다.
○최종 침하량 산정 시 2차 압밀은 무시한다.
○토립자의 비중은 2.7이다.
○물의 단위 중량은 10kN/m3으로 한다.
[그림]
| <시간계수 T \,에 대한 평균 압밀도 {\overline{{U \,}}}_{{z}}의 관계 식> | ||
| {\overline{{U \,}}}_{{z}} \, = \, \frac{{\left( 4 \frac{{T}}{{\pi}} \right)^{{0.5}}}}{{\left[ 1 + \left( 4 \frac{{T}}{{\pi}} \right)^{{2.8}} \right]^{{0.179}}}} | ||
[그림]
- (1) 지중 2m 깊이의 A점에 설치된 피에조메타에서 하중 재하 직후와 하중 재하 후 73일이 되었을 때, 지표면으로부터 피에조메타 수위 높이를 구하시오. 또한, 하중 재하 후 73일이 되었을 때 A점에서의 간극수압 크기를 구하시오. (10점)
- (2) 지중 1m 깊이의 B점에 설치된 피에조메타에서 하중 재하 직후와 하중 재하 후 73일이 되었을 때, 지표면으로부터 피에조메타 수위 높이를 구하시오. 또한, 하중 재하 후 73일이 되었을 때 B점에서의 간극수압 크기를 구하시오. (5점)
- (3) 최종 침하량이 0.3m 발생한다고 가정할 때, 하중 재하 후 73일이 지났을 때 예상되는 잔류 압밀 침하량을 구하시오. (5점)
- (4) 압밀이 진행됨에 따라 지반의 상태는 변화하나 일차원 압밀계수는 거의 일정하다고 가정할 수 있다. 그 이유를 설명하시오. (10점)
제4문 (20점)
다음과 같은 2가지 옹벽의 전도 안정성을 확보하기 위해 옹벽을 재설계하려 한다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
[그림]
○옹벽 배면의 Rankine 토압은 옹벽 뒷굽에서 지표면까지 가상 벽면에 작용한다고 가정한다.
○전도에 대한 안전율은 1.2로 가정한다.
○전도에 대한 안전율은 1.2로 가정한다.
[그림]
- (1) (가)의 안전율을 만족시키기 위한 벽면 경사(\theta)의 최솟값을 구하시오. (10점)
- (2) (나)의 안전율을 만족시키기 위한 옹벽 길이(l)의 최솟값을 구하시오. (10점)끝