2004년03월07일 44번

[암석역학]
일축압축강도가 100 MPa이고 마찰각이 30도인 암석에 봉압을 20 MPa 가하고 축응력을 155 MPa 가할 경우, Mohr-Coulomb의 파괴조건에 의하면 암석은 파괴되지 않는다. 이 때 암석이 파괴되기 위한 공극수압은?

① 0.5 MPa
② 1.5 MPa
③ 2.5 MPa
④ 3.5 MPa

(정답률: 알수없음)

문제 해설

Mohr-Coulomb의 파괴조건은 다음과 같다.

τ = c + σn tan(φ)

여기서 τ는 전단응력, c는 코할력, σn은 법선응력, φ는 마찰각을 나타낸다.

이 문제에서는 축응력이 155 MPa이므로 법선응력은 77.5 MPa이다. 또한 마찰각이 30도이므로 tan(φ)는 0.577이다.

따라서 파괴조건은 다음과 같다.

τ = c + 44.725

여기서 c는 공극수압이다. 이 문제에서는 암석이 파괴되지 않으므로 τ는 100 MPa보다 작아야 한다.

따라서 c는 55.275 MPa보다 작아야 한다.

c = τ - 44.725

c = 100 - 44.725

c = 55.275

따라서 공극수압은 55.275 MPa보다 작아야 하므로 정답은 2.5 MPa이다.

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