2020년06월06일 64번

[토질 및 기초]
점착력이 8kN/m², 내부 마찰각이 30°, 단위중량 16N/m³인 흙이 있다. 이 흙에 인장균열은 약 몇 m 깊이까지 발생할 것인가?

① 6.92m
② 3.73m
③ 1.73m
④ 1.00m

(정답률: 40%)

문제 해설

인장균열이 발생하기 위해서는 내부 마찰각보다 큰 각도로 경사면이 형성되어야 한다. 따라서, 경사면의 기울기 각도는 30°보다 커야 한다.

인장균열이 발생하기 위한 최소 경사면의 기울기 각도는 다음과 같이 구할 수 있다.

tanθ = 점착력/단위중량

tan30° = 8kN/m² / 16N/m³ = 0.5

θ = tan⁻¹0.5 = 26.6°

따라서, 인장균열이 발생하기 위해서는 최소한 26.6°의 경사면이 필요하다.

인장균열이 발생한 후, 인장균열의 깊이는 다음과 같이 구할 수 있다.

h = (2σn / ρg) * tanθ

여기서, σn은 단면의 정상응력, ρ는 단위중량, g는 중력가속도, θ는 경사면의 기울기 각도이다.

σn = 2 * 점착력 * tanθ = 2 * 8kN/m² * tan26.6° = 6.92kN/m²

h = (2 * 6.92kN/m² / 16N/m³ * 9.81m/s²) * tan26.6° = 1.73m

따라서, 이 흙에서 인장균열은 약 1.73m 깊이까지 발생할 것이다.

이전 문제 다음 문제