모래시료에 대해서 압밀배수 삼축압축시험을 실시하였다. 초기 단계에서 구속응력(σ3 상세 페이지

삼축압축시험에서 축차응력과 구속응력으로부터 내부마찰각을 구하는 공식은 $\sigma_{df} = 2c\cos\phi + 2\sigma_3\sin\phi(1+\sin\phi)/(1-\sin\phi)$이고, 점성토가 아닌 모래의 경우 점착력 c=0이므로 $\sigma_{df} = 2\sigma_3\tan^2(45°+\phi/2)$로 정리된다. 주어진 값 σ₃=100 kN/m², σ_df=200 kN/m²를 대입하면 $200 = 2×100×\tan^2(45°+\phi/2)$ → $\tan^2(45°+\phi/2) = 1$ → $\tan(45°+\phi/2) = 1$ → $45°+\phi/2 = 45°$에서 φ=30°를 얻는다. 파괴면에 작용하는 전단응력은 $\tau_f = \sigma_3\sin(2\alpha) + \tau_n\cos(2\alpha)$로 계산되는데, 파괴면의 각도 α=45°+φ/2=60°일 때 $\tau_f = \frac{\sigma_{df}}{2}\sin(2\alpha) = \frac{200}{2}\sin(120°) = 100×\frac{\sqrt{3}}{2} = 50\sqrt{3} ≈ 86.60 \text{ kN/m}^2$이다.