2023 지방직 7급 토질역학 문제 정답 - 2023.10.28.

 

231028 지방 7급 토질역학-B정답(2023-10-28 / 796.8KB / 277회)

 

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 2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 토질역학 책형 1쪽 토질역학 1. 체분석시험과 Atterberg 한계시험 결과가 다음과 같을 때, 이 흙을 통일분류법으로 분류하면? (단, Casagrande의 소성도표에서 A-Line의 식은 PI ＝ 0.73[LL-20]이다) ○ 200번 체(0.074 mm) 가적통과율 ＝ 55 % ○ 4번 체(4.75 mm) 가적통과율 ＝ 85 % ○ 액성한계(LL) ＝ 48 % ○ 소성한계(PL) ＝ 40 % ① CL ② ML ③ SM ④ CH 2. Terzaghi의 1차원 압밀이론 및 가정조건의 내용으로 옳지 않은 것은? ① 압밀방정식의 해는 압밀과정 중 압밀층 내부의 과잉간극수압 분포를 압밀소요시간과 위치에 따라 나타낸 것이다. ② 압밀과정에서 시료의 간극비가 감소하면서 투수계수도 감소하는 것으로 가정한다. ③ 압밀도는 초기 과잉간극수압에 대한 유효응력 증가량의 비율을 의미한다. ④ 압밀방정식의 해를 이용하여 압밀층의 평균압밀도를 시간계수의 함수로 나타낼 수 있다. 3. 그림 (가)에 제시된 정사각형 입자 ABCD의 AB면에 작용하는 응력 상태를 그림 (나)의 Mohr 원상에 표시하면 점 O에 해당한다고 하자. 그림 (나)에 제시된 여러 점 중에서 극점(pole)은? (단, 정사각형 입자 ABCD는 힘의 평형상태에 있다고 가정한다) ① a ② b ③ c ④ d 4. 흙의 전체단위중량이 18 kN/m3인 연약지반에 지하 1층, 지상 5층 건물을 시공하였다. 지하층 하부에 설치된 전면기초 저면까지의 근입깊이가 3 m일 때, 전면기초 저면의 흙에 작용하는 순하중(net pressure)[kPa]은? (단, 각 층의 높이는 모두 같고, 건물의 층당 하중은 15 kPa로 가정한다) ① 18 ② 21 ③ 36 ④ 39 5. 그림과 같이 상부, 중간, 하부 모래층으로 구성된 무한사면이 있다. 무한사면의 최소 안전율 및 최소 안전율이 발생하는 지층은? (단, 무한사면 파괴는 지층 경계에서 발생하지 않는 것으로 가정한다) 최소 안전율 최소 안전율 발생 지층 ① tan tan 상부 모래층 ② tan tan 중간 모래층 ③ tan tan 하부 모래층 ④ tan tan 하부 모래층 2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 토질역학 책형 2쪽 6. 주어진 모래 시료를 간극비가 0.4인 상태로 투수시험을 실시하였더니, 측정된 투수계수가 3.0 × 10-3 m/s였다. 같은 시료로 간극비가 0.8인 시편을 성형했을 때, Kozeny-Carman식에 근거하여 추정한 투수 계수[m/s]와 가장 가까운 값은? ① 1.9 × 10-2 ② 2.3 × 10-2 ③ 2.6 × 10-2 ④ 3.0 × 10-2 7. 그림과 같이 모래 시료에 대해 정수위 투수시험을 실시하고 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 모래 시료의 간극률은   , 투수계수는 , 포화단위중량은 20 kN/m3 , 물의 단위중량은 10 kN/m3 이다) ① A점에서 연직유효응력은 5 kN/m2이다. ② 시료 내부의 유출속도(discharge velocity)는 0.5 이고, 침투 속도(seepage velocity)는 1.5 이다. ③ B점에서 압력수두의 크기는 3.0 m이다. ④ 시료 내부 단위부피당 상향침투력은 5 kN/m3이다. 8. 횡방향 변위가 발생하지 않는 정방형 철제 상자에 2 m 두께의 포화 점토 시료가 담겨 있다. 비배수조건이 유지되는 시료의 표면에 균등하게 연직방향으로 200 kPa의 등분포하중을 재하할 때 발생하는 탄성 침하량[cm]과 가장 가까운 값은? (단, 철제 상자에 담긴 포화 점토 시료는 탄성계수 E가 10 MPa, 푸아송비 는 0.5인 등방선형탄성물질로 가정한다) ① 0 ② 2 ③ 4 ④ 6 9. 두께 10 m의 포화된 정규압밀점토층이 모래층 위에 존재한다. 선행재하 공법을 위해 모래를 쌓아 100 kPa의 등분포하중을 적용하였다. 이때 발생하는 점토층의 최종 압밀침하량은 1.0 m로 산정된다. 이 점토층의 압밀계수가 0.5 m 2 /년일 때, 100 kPa의 등분포하중이 재하된 후 5년 동안에 발생하는 압밀침하량[m]은? (단, 5년 동안의 압밀과정에서 시간계수 와 평균압밀도 의 관계는  ＝    이다) ①  ×    ②  ×    ③  ×    ④  ×    10. 도로건설현장에서 10 %의 함수비와 50 %의 포화도 상태에서 상대 밀도 90 %로 다져진 노반 지반 시료의 최대간극비는 0.8로 측정 되었다. 이 현장 시료의 최소간극비와 가장 가까운 값은? (단, 토립자의 비중은 2.6이다) ① 0.29 ② 0.39 ③ 0.49 ④ 0.59 11. 습윤단위중량은 16 kN/m3 , 점착력은 10 kN/m2 , 주동토압계수는 0.25인 지반에 8 m의 강성 옹벽을 설치한 후, 그림과 같이 2 m 깊이로 굴착하였다. A점 배면(옹벽의 오른쪽)에 작용하는 주동토압[kN/m2]은? (단, Rankine 토압이론을 적용하고, 인장균열은 발생하지 않는 것으로 가정한다) ① 18 ② 43 ③ 53 ④ 63 2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 토질역학 책형 3쪽 12. 100 kN의 집중하중이 지표면에 작용할 때 하중 작용점 직하부 2 m 지점에서의 연직응력[kN/m2]은? (단, 지하수위는 지표면 5 m 아래에 있고, 흙의 습윤단위중량은 18 kN/m3 , 는 3으로 가정하고, Boussinesq식을 이용한다) ① 12.5 ② 30.5 ③ 48.5 ④ 66.5 13. 그림 (가)의 K점에 옹벽의 변위 양상에 따라 다르게 작용하는 정지토압, 주동토압, 수동토압 상태를 그림 (나)에 3개의 Mohr 원으로 나타내었다. 다음 중 옳은 것만을 모두 고르면? (단, Rankine 토압이론을 적용하고, 정지토압은 Jaky식을 사용한다) ㄱ. K점에 작용하는 연직응력은 C점(180 kN/m2 ), 정지토압은 B점(77.1 kN/m2 )이다. ㄴ. K점에 작용하는 주동토압은 A점(60 kN/m2 ), 수동토압은 D점(540 kN/m2 )이다. ㄷ. 주동 파괴면은 AE 방향이고, 수동 파괴면은 CF 방향이다. ㄹ. 수동상태로 파괴가 일어날 때 발생하는 옹벽의 변위는 주동 상태로 파괴가 일어날 때 발생하는 옹벽의 변위보다 크다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄹ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄴ, ㄹ 14. 그림과 같은 옹벽에 작용하는 Rankine 주동토압의 합력[kN/m]과 합력의 작용위치[m]는? (단, 수동토압은 무시하고, 작용위치는 옹벽 최하단부로부터  방향으로 산정한다) 주동토압의 합력 작용위치 ① 30 1.2 ② 30 1.5 ③ 50 1.2 ④ 50 1.5 15. 삼축압축시험 과정을 응력경로(stress path)로 표현할 수 있다. 다음 그림은 정규압밀점토 시료에 대한 등방압밀 배수삼축압축시험(CD 시험) 결과를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 시료의 배압은 무시한다) ① 등방압밀 완료 시의 응력상태는 I점이다. ② 선 ID는 ′－ ′ 응력경로를 표시한 것이다. ③ 점선 OF′은 ′－ ′로 표시되는 파괴기준이며,  ′ ＝ ′ tan로 표현된다. 이때 tan′ ＝ sin이다. ④ 파괴 시 축차응력의 크기는 ‘가’이다. 2023년도 지방공무원 7급 등 공개경쟁임용 필기시험 토질역학 책형 4쪽 16. 같은 지반에서 a, b, c 3개의 시료를 채취하였다. 시료 a에 등방하중 100 kN/m2을 가했더니 과잉간극수압 90 kN/m2이 발생하였다. 시료 b에 일축압축하중 100 kN/m2을 가했더니 과잉간극수압 72 kN/m2이 발생하였다. 시료 c에 그림과 같이 삼축압축하중을 가했을 때 발생하는 과잉간극수압[kN/m2]은? (단, a, b, c 3개의 시료는 동일하며, 시험 시에 물이 빠져나가지 못하도록 밀폐한 후 실시하였다) ① 64.8 ② 79.2 ③ 82.8 ④ 88.2 17. 사면 안정성 검토에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 암반사면의 주요 파괴형태는 원형파괴, 평면파괴, 쐐기파괴, 토플링 파괴가 있다. ② 암반사면의 안정성 해석은 파괴형태에 상관없이 연속체역학을 근간으로 하는 응력해석으로 검토한다. ③ 수중에 있는 사질토 무한사면의 안전율은 사면의 경사와 흙의 내부마찰각에 영향을 받는다. ④ 무한사면의 활동에 대한 안전율은 지하수위가 지표면과 일치할 때보다 수중에 완전히 잠겨 있을 때가 더 크다. 18. 그림과 같이 폭이 4 m인 연속기초를 균질한 모래지반의 지표면 아래 1 m 깊이에 설치했다. 기초 중심으로부터 0.5 m 지점에 편심하중 Q가 작용할 때, 기초의 단위면적당 극한지지력[kN/m2]은? (단, 극한하중 재하 시 지반은 전반전단파괴로 발생하는 것으로 가정하고, Meyerhof의 지지력 공식과 유효면적법을 이용하여 지지력을 계산한다. 지지력계수는  ＝ 30,  ＝ 18,  ＝ 22이고, 형상계수, 깊이계수, 경사하중계수는 모두 1로 가정한다) ① 690 ② 800 ③ 910 ④ 1,020 19. 그림 (가)와 같이 말뚝이 800 kN의 하중을 지지하고 있을 때, 그림 (나)와 같이 단위면적당 주면마찰력이 분포한다. 이때 말뚝기초의 선단에서 지지하고 있는 하중[kN]의 크기는? (단, 말뚝 단면은 원형이며 는 3으로 가정한다. 단위면적당 주면마찰력의 한계깊이는 무시한다) ① 260 ② 340 ③ 440 ④ 500 20. 그림과 같이 지하수위가 지표면으로부터 3 m 하강한 후 충분한 시간이 지났을 때, 지하수위 하강에 따른 A점에서의 유효응력 증가량[kN/m2]은? (단, 지하수위 하강 후 지하수위 상부 모래층은 부분포화상태이고, 모래층과 점토층의 포화단위중량은 20 kN/m3 , 부분포화상태에서 모래층의 습윤단위중량은 18 kN/m3 , 물의 단위중량은 10 kN/m3이다) ① 6 ② 14 ③ 24 ④ 30