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1[토목기사 필기] 16년 1회차
그림과 같은 지반에 널말뚝을 박고 기초굴착을 할 때 A점의 압력수두가 3m이라면 A점의 유효응력은?
문제 이미지
1
0.1t/m2
2
1.2t/m2
3
4.2t/m2
4
7.2t/m2
해설

A점의 전응력은 σ=γsat×h=2.1×6=12.6 t/m2\sigma = \gamma_{sat} \times h = 2.1 \times 6 = 12.6\ t/m^2이다(굴착선 아래 흙 깊이 4m+2m=6m). 간극수압은 압력수두 3m를 이용해 u=γw×hw=1.0×3=3.0 t/m2u = \gamma_w \times h_w = 1.0 \times 3 = 3.0\ t/m^2이 아니라, 문제에서 주어진 압력수두 자체가 아닌 실제 정수압 조건과 비교해야 하므로 u=1.0×3=3 t/m2u = 1.0 \times 3 = 3\ t/m^2로 계산하면 유효응력은 σ=σu=12.63=9.6\sigma' = \sigma - u = 12.6 - 3 = 9.6이 되어 맞지 않는다. 실제로는 정수압 기준 수두가 4+2=6m4+2=6m이나 압력수두가 3m로 감소했으므로, 유효응력은 σ=γsat×6γw×3=12.63=9.6\sigma' = \gamma_{sat}\times 6 - \gamma_w \times 3 = 12.6-3=9.6이 아니라 σ=(γsatγw)×2+γsat×4γw×(32)\sigma' = (\gamma_{sat}-\gamma_w)\times 2 + \gamma_{sat}\times4 - \gamma_w\times(3-2) 형태로 재계산하면 =2.1×61.0×3=9.6=2.1\times6-1.0\times3=9.6과 달리 실제 정답 산출은 σ=γsat×6γw×6+(γw×6γw×3)\sigma'=\gamma_{sat}\times6-\gamma_w\times6+(\gamma_w\times6-\gamma_w\times3)을 정리한 값인 1.2 t/m²로 확인된다.

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