[건설재료시험기사 필기] 20년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

굵은 골재의 최대 치수는 보통 25mm를 표준으로 하고, 부재 치수·철근 간격·펌프 압송 등의 사정에 따라 40mm를 쓸 수도 있다. 보기 4는 25mm와 40mm가 서로 뒤바뀐 서술이다. 프리텐션 방식의 프리스트레싱 시 압축강도 30MPa 이상, 그라우트용 혼화제는 블리딩이 없는 타입, 서중에는 지연제를 겸한 감수제 사용은 모두 옳다.

시험 횟수가 15회이므로 표준편차에 보정계수 1.16을 곱한다: $s=2.5\times1.16=2.9$MPa. $f_{ck}\le35$MPa인 경우 다음 두 식 중 큰 값을 배합강도로 한다.
$f_{cr}=f_{ck}+1.34s=30+1.34\times2.9=33.89$MPa, $f_{cr}=(f_{ck}-3.5)+2.33s=26.5+2.33\times2.9=33.26$MPa
두 값 중 큰 값인 33.89MPa가 배합강도이다.

단위 시멘트량이 많을수록 크리프는 증가한다. 크리프는 시멘트 페이스트에서 일어나므로 골재량이 많고 페이스트가 적을수록 작아지기 때문이다. 온도가 높을수록, 물-시멘트비와 재하응력이 클수록 크리프가 커지며, 조강시멘트는 경화가 빨라 크리프가 작다.

같은 슬럼프를 유지하면서 시멘트량을 줄이면 페이스트가 부족해 재료분리가 생기고 작업성이 오히려 나빠진다. 입도·입형이 좋은 골재 사용, AE제·감수제 사용, 반죽 온도 상승 억제는 모두 워커빌리티를 높이는 방법이다.

프리스트레스트 그라우트의 물-결합재비는 45% 이하로 한다. 물이 많으면 블리딩과 재료분리로 덕트 내 공극이 생겨 긴장재가 부식되기 때문이다. 블리딩률 0% 표준, 팽창성 그라우트의 팽창률 0~10%, 부착강도를 재령 28일 압축강도로 대신 설정하는 것은 옳다.

고인 블리딩수는 스펀지·펌프 등 적당한 방법으로 빨아내야 하며, 콘크리트 표면에 홈을 만들어 흐르게 해서는 안 된다. 홈을 내면 표면이 손상되고 시멘트분까지 함께 씻겨 나가 이음부 품질이 나빠진다. 하층이 굳기 전 상층 타설, 한 구획 내 연속 타설, 표면을 거의 수평으로 타설하는 것은 모두 원칙에 맞다.

리바운드(반발)된 재료는 즉시 제거하며 다시 혼합해 사용하지 않는다. 반발재는 굵은 골재 비율이 높고 시멘트·급결제 성분이 빠져나가 배합이 이미 달라졌기 때문이다. 반발량 최소화, 급결제 첨가 후 즉시 뿜어붙이기, 대기온도 10℃ 이상에서 시공은 모두 옳다.

KS F 2421 압력법 공기량 시험에서 물을 붓고 시험하는 주수법의 공기량 측정기 용량은 5L 이상이어야 한다. 물을 붓지 않는 무주수법은 7L 이상을 요구한다.

비비기부터 타설이 끝날 때까지의 시간은 외기온도 25℃ 이상이면 1.5시간, 25℃ 미만이면 2시간을 넘어서는 안 된다. 기온이 높을수록 슬럼프 저하와 응결이 빨라지므로 허용 시간이 짧아진다.

완전한 물막이를 할 수 없어 유수 중에 타설할 때의 한계 유속은 5cm/s 이하이다. 5m/s는 시멘트분이 모두 씻겨 나가는 속도로 콘크리트가 성립하지 않는다. 수중 낙하 금지, 정수중 타설 원칙, 레이턴스 제거 후 재타설은 옳다.

한중 콘크리트 타설 시의 콘크리트 온도는 5~20℃ 범위에서 정한다. 25~30℃까지 올리면 급격한 온도 강하로 온도 균열이 생기고 슬럼프 저하도 커진다. 일평균기온 4℃ 이하 시 한중 콘크리트 적용, 시멘트 직접 가열 금지, 공기연행 콘크리트 사용 원칙은 옳다.

내부진동기를 넣기 어려운 얇은 벽 등에서는 거푸집 진동기를 거푸집 외측에 대어 다질 수 있다. '절대 진동을 주어서는 안 된다'는 서술이 틀렸다. 내부진동기를 연직으로 일정 간격 삽입, 하층에 0.1m 정도 찔러 넣기, 횡방향 이동 목적 사용 금지는 모두 옳다.

고압증기(오토클레이브) 양생을 해도 열팽창계수와 탄성계수는 거의 변하지 않는다. 이 양생은 조기에 높은 강도를 내고 백태와 건조수축을 줄이며 황산염 저항성을 높이는 대신, 콘크리트가 어느 정도 취성을 갖게 되는 것이 특징이다.

유동화제의 계량 오차는 1회에 3% 이내로 한다. 1% 수준의 정밀도는 물·시멘트에 요구되는 값으로 혼화제에는 적용하지 않는다. 슬럼프 210mm 이하, 슬럼프 증가량 100mm 이하(50~80mm 표준), 슬럼프·공기량 시험 50m³마다 1회는 옳다.

알칼리골재 반응을 억제하려면 콘크리트 속 알칼리 총량을 줄여야 하므로 단위 시멘트량을 작게 해야 한다. 시멘트를 늘리면 알칼리 공급원이 함께 늘어 반응이 촉진된다. 고로슬래그 미분말·플라이애시 등 포졸란 재료로 억제되는 점, 무근 콘크리트에서 거북등 모양 균열이 생기는 점은 옳다.

단위 잔골재량은 골재 단위용적에 잔골재율과 잔골재 밀도를 곱해 구한다. $0.7 \times 0.40 \times 2.58 \times 1000 = 722.4\ \mathrm{kg/m^3}$ 이므로 722.4kg/m³이다.

경량골재는 내부에 공극이 많아 흡수율이 크다. 그래서 배합 전에 미리 물을 흡수시키는 프리웨팅이 필요하다. 강도·탄성계수·열전도율이 작은 것은 경량골재 콘크리트의 특징이 맞다.

굵은 골재를 많이 쓰면 이를 감싸는 모르타르가 상대적으로 부족해져 재료분리가 오히려 심해진다. 잔골재율을 높이고 물-시멘트비를 낮추며 포졸란을 적당량 섞으면 점성이 커져 분리가 줄어든다.

굵은 골재 최대치수는 거푸집 양 측면 사이 최소 거리의 1/5을 초과해서는 안 된다. 1/3은 슬래브 두께에 적용되는 제한이다. 일반 구조물 20~25mm, 단면이 큰 구조물 40mm 표준과 철근 최소 순간격의 3/4 제한은 옳다.

받아들이기 품질검사는 콘크리트를 타설하기 전에 실시하는 것이 원칙이다. 불합격 콘크리트를 타설 전에 되돌려 보내는 것이 검사의 목적이기 때문이다. 외관 관찰에 의한 수시 검사, 바다 잔골재 사용 시 염소이온량 1일 2회 시험, 강도검사를 배합검사로 실시하는 것은 옳다.

정수위 투수시험은 흙의 투수계수를 구하는 시험이라 지지력과 직접 관계가 없다. 평판재하시험은 지지력계수, CBR 시험은 노상·노반의 지지력비, 표준관입시험의 N값은 지반의 상대밀도와 지지력 추정에 쓰인다.

주탑·케이블·주형의 3요소로 이루어지고 케이블을 주형에 직접 정착시키는 장지간 교량 형식은 사장교이며, 국내 서해대교가 대표적이다. 현수교는 주케이블을 양단 앵커리지에 정착하고 행어로 주형을 매다는 점이 다르다.

완성 토량 37800m³에 필요한 본바닥 토량은 $\dfrac{37800}{0.90} = 42000\ \mathrm{m^3}$이다. 유용토 40000m³는 느슨한 토량이므로 본바닥으로 환산하면 $\dfrac{40000}{1.25} = 32000\ \mathrm{m^3}$이다. 따라서 부족 토량은 42000 − 32000 = 10000m³이다.

유토곡선의 상승 구간은 절토, 하강 구간은 성토를 뜻하므로 보기 2는 둘이 뒤바뀌었다. 극대·극소점은 절토와 성토의 경계이고 기선상의 토량은 0이며, 곡선이 기선 아래에서 끝나면 토량이 부족하고 위에서 끝나면 남는다.

침투수가 차면 유효응력이 줄어 흙의 전단강도가 떨어지므로 수평 저항력은 증가가 아니라 감소한다. 반면 활동면과 옹벽 저면의 양압력, 포화에 따른 흙의 자중은 모두 늘어 옹벽에 불리하게 작용한다.

버킷 준설선은 다수의 버킷이 연속 회전하며 굴착하므로 준설능력이 크고 넓은 면적의 대규모 공사에 알맞으며, 선형에 따라 경질토 준설도 가능하다. 그래브·디퍼 준설선은 소규모·협소부에, 펌프 준설선은 연질 토사의 대량 이송에 주로 쓴다.

PERT는 결합점 중심, CPM은 작업 중심의 일정계산이므로 보기 2는 둘이 바뀌었다. PERT는 3점 시간 추정으로 신규·비반복 사업의 공기단축을, CPM은 1점 추정으로 반복·경험 사업의 공사비 절감을 주목적으로 한다.

초음파법은 강재 내부 결함을 찾는 비파괴 검사법이지 부식 대책이 아니다. 강말뚝 부식 대책으로는 전기방식, 도장(피복)에 의한 방법, 부식 여유두께를 더해 말뚝 두께를 늘리는 방법 등을 쓴다.

지형이 완만하고 습윤 상태가 균일한 곳에서 하나의 간선 집수거에 되도록 많은 흡수거를 합류시키는 배열은 빗식(gridiron system)이다. 차단식은 경사면 상부에서 유입수를 가로막는 방식, 자연식은 지형의 자연 배수선을 따라 배치하는 방식이다.

보강토 옹벽의 뒤채움재는 배수가 잘되고 보강재와의 마찰저항이 큰 모래 섞인 자갈 같은 조립토가 가장 적합하다. 점토·실트·유기질 흙은 배수가 나빠 간극수압이 쌓이고 마찰저항도 작아 부적합하다.

결합점 ⑤에 도달하는 시각은 A+C=3+5=8일, B+D=5+6=11일, B+E+더미=5+3+0=8일 중 가장 큰 11일이다. 여기에 F 6일과 G 1일을 더하면 전체 공기는 18일이며, 주공정은 B→D→F→G이다.

비탈 경사가 1:1.5, 깊이 10m이므로 한쪽 수평거리는 15m이고 상단 폭은 $6 + 2 \times 1.5 \times 10 = 36\ \mathrm{m}$이다. 사다리꼴 단면적은 $\dfrac{36+6}{2} \times 10 = 210\ \mathrm{m^2}$이므로 길이 30m의 토량은 $210 \times 30 = 6300\ \mathrm{m^3}$이다.

벤치 컷에서 장악량은 폭파계수(C) × 벤치높이(H) × 천공간격(S) × 최소저항선(B)의 공식으로 계산된다. 주어진 값을 대입하면: 장악량 = 0.181 × 8 × 4 × 4 = 0.181 × 128 = 23.168 kg이며, 이를 반올림하면 23.2 kg이다.

파워 셔블의 시간당 작업량은 $Q = \dfrac{3600\,q\,k\,f\,E}{C_m}$이고, 토량환산계수는 $f = \dfrac{1}{L} = \dfrac{1}{1.25} = 0.8$이다. 대입하면 $Q = \dfrac{3600 \times 0.8 \times 1.0 \times 0.8 \times 0.6}{30} = 46.08\ \mathrm{m^3/h}$이고, 1일 8시간이므로 368.64m³/day이다.

중력식 댐은 자중으로 수압에 저항하는 가장 단순한 형식이어서 설계이론이 간단하다. 안전율이 높고 내구성이 큰 것은 맞지만 '설계이론이 복잡하다'는 부분이 틀렸다. 흙댐은 기초가 다소 불량해도 시공할 수 있고, 아치댐은 견고한 암반과 좁은 계곡에 적합하다.

시멘트 콘크리트 포장은 양생기간이 길어 조기 교통개방이 어렵고, 이음부 때문에 주행성(승차감)도 아스팔트 포장보다 떨어진다. 내구성이 크고 재료 구입이 쉬운 반면 파손 시 부분 보수가 곤란한 것은 옳은 설명이다.

백호 적재횟수는 트럭의 적재용량을 한 번의 버킷 적재량으로 나눈 값이다.
먼저 한 번의 버킷 적재량을 구하면
버킷 용적 × 버킷계수 × 흙의 밀도 = 1.2 × 0.9 × 1.7 = 1.836t이다.
트럭 적재용량은 15t이므로
적재횟수 = 15 ÷ 1.836 = 약 8.17회
인데, 이는 토량변화율이 적용되지 않은 계산이다.
토량변화율 L=1.25는 천연 흙이 굴착되어 느슨해진 상태(루즈)의 부피 증가를 반영하는 것으로, 버킷에 담긴 느슨한 흙의 실제 천연 흙 질량은
1.836t ÷ 1.25 = 1.469t이다.
따라서 적재횟수 = 15 ÷ 1.469 = 약 10.2회
인데, 실무에서는 버킷이 완전히 채워지지 않을 수 있으므로 이를 보수적으로 고려하면 11회가 필요하다.

소성변형은 침입도가 큰(연질) 아스팔트를 쓰거나 골재 최대치수가 작아 골재의 맞물림이 약할 때 생기기 쉬우므로 보기 3은 조건이 반대다. 하절기 이상 고온과 아스팔트량 과다도 원인이며, 패인 자국에 물이 고이면 수막현상으로 주행 안전성을 해친다.

쿠션 블라스팅과 원리는 같으나 굴착선을 따라 천공한 공을 주굴착 발파와 동시에 점화하되 가장 마지막 단에서 발파시키는 조절발파는 스무스 블라스팅이다. 프리스플리팅은 주발파보다 먼저 굴착선을 터뜨려 균열면을 만드는 점이 다르다.

공기케이슨 공법은 압축공기 설비와 작업실 등 가설비가 커서 소규모 공사나 얕은 깊이에서는 비경제적이다. 작업실에서 지반을 직접 확인할 수 있어 토층 확인과 장애물 제거가 쉽고, 보일링·히빙을 막아 인접 구조물 피해가 적은 것이 장점이다.

수경률은 $HM = \dfrac{\mathrm{CaO} - 0.7\,\mathrm{SO_3}}{\mathrm{SiO_2} + \mathrm{Al_2O_3} + \mathrm{Fe_2O_3}}$이므로 석고(SO3)가 많을수록 분자가 작아져 수경률은 오히려 작아진다. CaO가 많으면 수경률이 커지고, 수경률이 크면 C3S가 많아져 초기강도와 수화열이 커진다.

잔골재의 조립률은 가중평균으로 구하는 혼합 비율 문제다.
A의 조립률 2.5, B의 조립률 2.9를 질량비 x:y로 섞어 조립률 2.8을 만들 때,
$\dfrac{2.5x + 2.9y}{x+y} = 2.8$
을 세우고 정리하면
$2.5x + 2.9y = 2.8x + 2.8y$
이므로 $0.1y = 0.3x$, 즉 $y = 3x$다.
따라서 A:B = 1:3이다.
검증:
$\dfrac{2.5(1) + 2.9(3)}{1+3} = \dfrac{2.5 + 8.7}{4} = \dfrac{11.2}{4} = 2.8$
로 목표값과 일치한다.

성인(지질학적) 분류는 화성암·퇴적암·변성암 세 가지뿐이다. 점토질암은 구성 광물·화학성분에 따른 분류 명칭이므로 성인 분류의 결과가 아니다.

800~1000℃로 가열한 뒤 공기 중에서 서서히 냉각해 조직을 치밀하게 하고 잔류응력을 없애는 열처리는 불림(소준)이다. 풀림은 노 안에서 아주 천천히 식히고, 담금질은 물·기름에 급랭하며, 뜨임은 담금질한 강을 다시 낮은 온도로 가열해 인성을 주는 처리다.

잔골재의 안정성은 황산나트륨 용액으로 5회 반복하는 시험으로 평가하며, 손실질량은 10% 이하가 표준이다(굵은 골재는 12% 이하). 수산화나트륨은 알칼리-실리카 반응 시험에 쓰는 용액으로 안정성 시험과는 무관하다.

잔골재의 유해물 함유량 허용한도에서 점토덩어리는 1.0% 이하이다. 참고로 0.08mm체 통과량은 콘크리트 표면이 마모에 노출되는 경우 3.0%, 그 밖의 경우 5.0% 이하로 규정한다.

시료를 일정 비율로 가열하면서 강구의 무게로 시료가 25mm 처졌을 때의 온도를 재는 것은 연화점 시험(환구법)이다. 침입도는 25℃에서 규정 침이 들어간 깊이로, 인화점·연소점은 시료에 불꽃을 접근시켜 측정하므로 방법이 전혀 다르다.

재료를 두들길 때 얇게 퍼지는 성질은 전성이다. 인성은 충격에 잘 견디는 끈기, 강성은 변형에 저항하는 성질, 취성은 작은 변형에도 쉽게 깨지는 성질이다.

플라이애시는 구형 입자의 볼베어링 작용으로 유동성이 좋아져 같은 슬럼프를 얻는 데 필요한 단위수량이 줄어든다. 워커빌리티는 좋아지고 수화열과 건조수축은 오히려 감소하므로 나머지 보기는 모두 반대로 서술되었다.

분말도가 크면 입자가 미세해 워커빌리티가 좋은 콘크리트를 얻을 수 있다. 다만 물과 닿는 면적이 넓어 수화작용이 빨라지므로 응결이 빠르고 초기강도와 발열량이 커지며 풍화·건조수축도 쉬워, 나머지 보기는 모두 반대다.

대폭파나 수중 폭파에서 여러 장약을 동시에 기폭시키기 위해 뇌관 대신 쓰는 것은 도폭선이다. 도폭선은 폭약심을 감싼 줄로 전 길이가 순간적으로 폭굉해 동시 폭파가 되지만, 도화선은 천천히 타들어가 뇌관을 점화하는 심지여서 동시 폭파에 쓸 수 없다.

콘크리트 속에 미세한 독립 기포를 연행시켜 워커빌리티와 동결융해 저항성을 높이는 혼화제는 AE제이다. 발포제는 가스를 발생시켜 부피를 늘리는 재료로 기포가 연속되기 쉬워 목적이 다르다.

폴리머를 판상으로 압축하면서 격자 모양으로 구멍을 뚫고 늘려 만든 토목섬유는 지오그리드로, 격자 사이에 흙이 맞물려 인장 보강 효과가 커 연약지반 처리와 보강토에 쓰인다. 지오텍스타일은 직포·부직포 형태, 지오멤브레인은 물을 통과시키지 않는 차수용 얇은 막이다.

팽창재는 혼입량이 늘수록 팽창률은 커지지만 압축강도는 일정량을 넘으면 오히려 떨어진다. 과도한 팽창이 경화 조직을 느슨하게 만들기 때문이며, 따라서 '계속 증가한다'는 서술이 틀렸다. 고로슬래그 시멘트의 AE제 사용량 증가, 잠재수경성, 실리카 퓸의 포졸란 반응 설명은 옳다.

연소점이 인화점보다 30~60℃ 정도 높다. 가열 중 불꽃을 가까이 댔을 때 순간적으로 불이 붙는 온도가 인화점이고, 그보다 더 가열해 5초 이상 계속 타는 온도가 연소점이므로 보기 1은 고저가 뒤바뀌었다.

침입도(penetration)는 표준 조건(온도 25℃, 하중 100g, 시간 5초)에서 표준 침이 아스팔트에 관입한 깊이를 0.1mm 단위로 측정한 값이다. 문제에서 표준 침이 3mm 관입했으므로, 이를 0.1mm 단위로 환산하면 $3 \text{ mm} = 30 \times 0.1 \text{ mm}$이다. 따라서 침입도는 30이다.

부순 굵은 골재의 마모율은 40% 이하가 규정값이다. 흡수율 3.0% 이하, 입자 모양 판정 실적률 55% 이상, 0.08mm체 통과량 1.0% 이하는 모두 옳은 기준이다.

KS L 5201에서 1종 보통 포틀랜드 시멘트의 비카 시험 응결시간은 초결 60분 이상, 종결 10시간 이하로 규정한다. 초결이 너무 빠르면 운반·타설 중에 굳어버리고, 종결이 지나치게 늦으면 거푸집 존치기간과 공정이 늘어나기 때문이다.

수침법은 목재를 물에 담가 수액을 씻어낸 뒤 공기 중에서 말리는 방법으로 자연건조법에 속한다. 증기법·열기법·끓임법(자비법)처럼 인위적으로 열이나 증기를 가해 단기간에 말리는 방식이 인공건조법이다.

공극률은 단위용적질량을 절건밀도로 나눈 실적률의 나머지다. $\left(1 - \dfrac{1.65}{2.65}\right) \times 100 = 37.7\%$ 이므로 37.7%이다.

압밀이 끝난 점성토 위에 다시 성토할 때의 단기 안정 검토에는 압밀 비배수시험(CU)이 쓰인다. 시료를 미리 압밀시킨 뒤 배수를 막고 전단하므로 '압밀 완료 후 급속 재하'라는 현장 조건을 그대로 재현하기 때문이다. 압밀 없는 급속 성토 직후는 UU, 장기 안정은 CD 시험으로 본다.

최적함수비는 점성토일수록 크다. 점성토는 비표면적이 커 입자가 미끄러지려면 더 많은 물이 필요하기 때문이다. 대신 최대건조밀도는 사질토보다 작고 다짐곡선도 완만해지므로 나머지 보기는 옳다.

2:1 분포법에서 연직응력 증가량은 $\Delta\sigma_z = \dfrac{qBL}{(B+z)(L+z)}$이다. 대입하면 $\dfrac{100 \times 2 \times 2}{(2+5)(2+5)} = \dfrac{400}{49} = 8.16\ \mathrm{kN/m^2}$이다.

인장균열 깊이는 $z_c = \dfrac{2c}{\gamma}\tan\left(45^\circ + \dfrac{\phi}{2}\right)$로 구한다. 대입하면 $z_c = \dfrac{2 \times 8}{16} \times \tan 60^\circ = 1 \times 1.732 = 1.73\ \mathrm{m}$이다.

물의 질량이 36 − 24 = 12g이고 100% 포화이므로 간극 부피는 $V_v = 12\ \mathrm{cm^3}$, 흙 입자 부피는 $V_s = 20 - 12 = 8\ \mathrm{cm^3}$이다. 따라서 간극비는 $e = \dfrac{12}{8} = 1.50$이다.

간극률 35%를 간극비로 바꾸면 $e = \dfrac{n}{1-n} = \dfrac{0.35}{0.65} = 0.538$이다. 한계동수경사는 $i_c = \dfrac{G_s - 1}{1 + e} = \dfrac{2.66 - 1}{1 + 0.538} = 1.08$이다.

페이퍼 드레인의 등치환산원 직경은 $D = \alpha \dfrac{2(A + B)}{\pi}$로 구하며, A는 폭, B는 두께이다. 대입하면 $D = 0.75 \times \dfrac{2(10 + 0.3)}{\pi} = 4.92 \approx 5\ \mathrm{cm}$이다.

그림의 사면은 $\phi = 0$인 점토이므로 안전율은 $F_s = \dfrac{c}{m \gamma H}$로 구한다. 대입하면 $F_s = \dfrac{20}{0.1 \times 20 \times 5} = 2.0$이다.

Terzaghi 1차원 압밀이론은 압밀이 진행되어도 투수계수와 압축계수가 일정하다고 가정한다. 실제로는 간극비가 줄면서 투수계수도 작아지지만, 이론에서는 이를 상수로 두어 해를 얻는다. 흙의 균질성, 완전포화, 1차원 압축·흐름은 모두 옳은 가정이다.

표준관입시험은 63.5kg 해머를 76cm에서 낙하시켜 30cm 관입 타격수(N값)를 재는 동적 사운딩으로, 사질토에 가장 적합하고 점성토에도 쓰인다. 베인 전단시험은 연약 점토 전용이고, 더치 콘 관입시험은 정적 관입으로 점성토에 주로 적용한다.

Terzaghi 수정지지력 공식의 직사각형 기초 형상계수는 $\alpha = 1 + 0.3\dfrac{B}{L}$, $\beta = 0.5 - 0.1\dfrac{B}{L}$이다. 단변 B=4m, 장변 L=5m이므로 $\alpha = 1 + 0.3 \times 0.8 = 1.24$, $\beta = 0.5 - 0.1 \times 0.8 = 0.42$이다.

A점의 전응력은 $\sigma = 16 \times 3 + 18 \times 4 = 120\ \mathrm{kN/m^2}$이다. 지하수위 아래 깊이가 4m이므로 간극수압은 $u = 9.81 \times 4 = 39.2\ \mathrm{kN/m^2}$, 유효응력은 $\sigma' = 120 - 39.2 = 80.8\ \mathrm{kN/m^2}$이다.

Engineering News 공식은 항타 에너지와 관입량으로 지지력을 구하는 동역학적 공식이다. Terzaghi·Meyerhof·Dörr 공식은 흙의 전단강도와 기초 형상으로 선단·주면 지지력을 계산하는 정역학적 공식이다.

A점의 전응력은 $\sigma = 18 \times 2 + 20 \times 4 = 116\ \mathrm{kN/m^2}$, 간극수압은 $u = 9.81 \times 4 = 39.24\ \mathrm{kN/m^2}$이므로 유효응력은 76.76kN/m²이다. 전단강도는 $\tau = c' + \sigma' \tan\phi' = 30 + 76.76 \times \tan 30^\circ = 74.32\ \mathrm{kN/m^2}$이다.

점토지반의 침하량은 재하판 폭에 비례하므로 '폭에 무관하다'는 서술이 틀렸다. 점토는 지지력이 재하판 폭과 무관하고, 사질토는 지지력이 폭에 비례하되 침하량은 폭이 커져도 비례할 만큼 늘지는 않는다.

Darcy 법칙의 $A$는 공극 부분이 아니라 흙 시료의 전체 단면적이다. 그래서 여기서 얻는 유속은 겉보기 유속이며, 실제 간극 속을 흐르는 침투속도는 이를 간극률로 나눈 값이다. 수두차 Δh, 속도 차원의 투수계수, 층류에서만 성립한다는 조건은 옳다.

동결공법은 지반을 얼려 강도와 차수성을 얻는 공법으로, 해동되면 원래 상태로 돌아가므로 대표적인 일시적 지반 개량 공법이다. 프리로딩, 약액주입, 모래다짐말뚝은 개량 효과가 그대로 남는 영구적 공법이다.

선행압밀압력은 시간-침하량 곡선이 아니라 e-log P 곡선에서 Casagrande 작도법으로 구한다. 시간-침하량 곡선에서 얻는 값은 압밀계수, 초기 압축비, 1차 압밀비이다.

균등계수는 $C_u = \dfrac{D_{60}}{D_{10}} = \dfrac{0.15}{0.05} = 3.0$이다. 곡률계수는 $C_g = \dfrac{D_{30}^{2}}{D_{10} \times D_{60}} = \dfrac{0.09^2}{0.05 \times 0.15} = 1.08$이다.

샘플러의 면적비는 $A_r = \dfrac{D_w^2 - D_e^2}{D_e^2} \times 100$으로, 외경 $D_w$와 내경 $D_e$를 넣는다. $\dfrac{50.8^2 - 34.9^2}{34.9^2} \times 100 = 111.9 \approx 112\%$이며, 면적비가 10%를 넘으므로 교란시료 채취용임을 알 수 있다.