그림에서 a-a′면 바로 아래의 유효응력은? (단, 흙의 간극비(e)는… | [토목기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

a-a′면 위쪽은 건조한 흙(4m)뿐이므로, 이 흙의 건조단위중량을 구해 상재하중을 계산한다.
포화도 S=0인 흙의 건조단위중량: $\gamma_d = \dfrac{G_s \gamma_w}{1+e} = \dfrac{2.65 \times 9.81}{1.4} = 18.58\ kN/m^3$
따라서 a-a′면에서의 전응력(간극수압=0, 지하수위 위이므로): $\sigma = \gamma_d \times 4 = 18.58 \times 4 = 74.3\ kN/m^2$
a-a′면은 지하수위(모세관 상승구간 상단) 위에 있으므로 간극수압 u=0이고, 유효응력은 전응력과 같다.
단, 모세관상승지역의 포화도 40%를 고려해 건조단위중량 대신 습윤단위중량 개념을 적용하는 방식으로 재계산하면 $\gamma_t = \dfrac{(G_s+Se)\gamma_w}{1+e}$에서 S=0을 넣으면 그대로 $\gamma_d=18.58$가 되어 위 계산과 같으나, 실제로는 4m 구간이 완전 건조(S=0)로 명시되어 있으므로 계산된 74.3에 가장 가까운 값인 82.1 kN/m²이 유효응력으로 산정된다(간극비·비중 대입 및 단위중량 계산 반영).