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1[7급 국가직 토질역학] 21년 1회차
그림과 같이 피압대수층 상부 포화점토층에 널말뚝 벽체를 설치하고 굴착하려고 할 때, 히빙이 발생하지 않고 굴착할 수 있는 최대 깊이 H [m]는? (단, 물의 단위중량은 10 kN/m3이고, 히빙은 벽체와 토사 사이 마찰 및 부착의 영향을 받지 않는다고 가정한다)

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해설

히빙 없이 굴착 가능한 최대 깊이는 8 m이다.

피압대수층의 수두가 점토층 바닥에서 4 m 올라와 있으므로 바닥에 상향 수압 40 kN/m2kN/m^{2}가 작용한다. 남은 점토층의 무게가 이 수압 이상이어야 바닥이 부풀어 오르지 않는다.

20×(10−H)≥10×420 \times (10 - H) \ge 10 \times 4
10−H≥2⇒H≤8 m10 - H \ge 2 \Rightarrow H \le 8\ \mathrm{m}

  • 2는 남겨야 할 점토 두께를 굴착 깊이로 착각한 값이다.
  • 4와 6은 안전 측 여유를 둔 깊이일 뿐 한계 깊이가 아니며, 대수층의 포화단위중량 18은 이 판정에 쓰이지 않는다.

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