토목기사 기초공학과 지반개량 핵심정리

테르자기 극한지지력 식은 점착력 항, 상재하중 항, 흙 무게 항의 합입니다.

1. 점착력 항: 30 × 5.7 = 171kPa
2. 상재하중 항: q = 18 × 1.5 = 27kPa, 27 × 1.0 = 27kPa
3. 흙 무게 항: Nγ = 0 이므로 0
4. qu = 171 + 27 + 0 = 198kPa
5. 검산: 연속기초이므로 형상계수는 모두 1 입니다.

틀린 선지

• 171kPa: 상재하중(근입 흙 무게) 항을 빠뜨린 값입니다.
• 181.2kPa: Nc 에 다른 이론의 값 5.14 를 쓴 값입니다.
• 249.3kPa: 정사각형 기초의 형상계수 1.3 을 적용한 값입니다.

기초는 근입깊이(지표에서 기초 바닥까지 깊이)와 기초 폭의 비로 나눕니다.

1. 얕은기초(직접기초): Df/B ≤ 1 → 확대기초, 전면기초 등
2. 깊은기초: 그보다 깊게 들어가는 말뚝기초, 케이슨기초 등
3. 얕은기초는 기초 바닥 아래 지반의 지지력으로 하중을 받칩니다.

틀린 선지

• Df / B ≥ 4: 깊은기초 쪽에 해당하는 조건입니다.
• Df / B ≥ 10: 말뚝처럼 아주 깊은 기초에 해당하는 조건입니다.
• Df / B = 0 일 때만: 지표에 바로 놓인 경우만 말하는 것으로, 얕은기초 범위가 너무 좁습니다.

보통은 흙이 말뚝을 위로 붙잡아 주는 마찰력(정주면마찰력)이 지지력이 됩니다.

1. 연약 점토층이 압밀 등으로 말뚝보다 더 많이 내려가면 마찰력 방향이 아래로 바뀝니다.
2. 이것이 부주면마찰력이며, 말뚝에 하중을 더하는 효과가 있습니다.
3. 매립지·성토 지반에서 특히 주의합니다.

틀린 선지

• 정주면마찰력: 말뚝을 위로 받쳐 주는(지지력이 되는) 주면마찰력입니다.
• 선단지지력: 말뚝 끝(선단)이 단단한 층을 누르며 받는 지지력입니다.
• 수동토압: 벽이 흙 쪽으로 밀려 들어갈 때 흙이 버티는 토압입니다.

지지력(압력)을 하중(힘)으로 바꾸려면 기초 면적을 곱합니다.

1. 허용지지력 = 600 ÷ 3 = 200kPa
2. 기초 면적 = 2 × 2 = 4m²
3. 허용하중 = 200 × 4 = 800kN
4. 검산: 극한하중 600 × 4 = 2,400kN 의 1/3 이 800kN 으로 같습니다.

틀린 선지

• 2,400kN: 안전율로 나누지 않은 극한하중입니다.
• 400kN: 기초 면적(4m²) 대신 한 변 길이(2m)를 곱한 값입니다.
• 200kN: 허용지지력(kPa)에 면적을 곱하지 않은 값입니다.

지반개량공법은 흙의 종류에 따라 다릅니다.

1. 점성토: 물을 빼서 압밀을 앞당기는 공법 → 프리로딩, 샌드드레인, 페이퍼드레인, 팩드레인 등
2. 사질토: 진동·충격으로 촘촘하게 다지는 공법 → 바이브로플로테이션, 다짐모래말뚝, 동다짐 등
3. 바이브로플로테이션은 느슨한 모래를 진동과 물로 다지는 사질토 공법입니다.

틀린 선지

• 프리로딩(선행재하) 공법: 점성토 지반 개량공법입니다.
• 샌드드레인 공법: 점성토 지반 개량공법입니다.
• 페이퍼드레인 공법: 점성토 지반 개량공법입니다.

말뚝이 가까이 모여 있으면 서로 영향을 주어 한 개씩 있을 때보다 지지력 합이 줄어듭니다.

1. θ = tan⁻¹(0.4 ÷ 1.2) = tan⁻¹(0.333) ≈ 18.43°
2. (n − 1)m + (m − 1)n = 2 × 3 + 2 × 3 = 12
3. 90mn = 90 × 3 × 3 = 810
4. E = 1 − 18.43 × 12 ÷ 810 = 1 − 0.273 ≈ 0.727
5. 검산: 효율이 1 보다 작아 군말뚝 지지력이 단말뚝 9개 합의 약 73% 인 것이 맞습니다.

틀린 선지

• 0.863: 식의 [(n − 1)m + (m − 1)n] 가운데 한 항만 넣은 값입니다.
• 0.995: θ 를 도(°)가 아니라 라디안으로 넣은 값입니다.
• 0.273: 1 에서 빼지 않은 값으로, 효율이 줄어드는 몫입니다.