2018년03월04일 61번

[토질 및 기초]
어떤 흙에 대해서 일축압축시험을 한 결과 일축압축 강도가 1.0kg/cm²이고 이 시료의 파괴면과 수평면이 이루는 각이 50°일 때 이 흙의 점착력(Cu)과 내부 마찰각(ø)은?

① Cu = 0.60 kg/cm2, ø = 10°
② Cu = 0.42 kg/cm2, ø = 50°
③ Cu = 0.60 kg/cm2, ø = 50°
④ Cu = 0.42 kg/cm2, ø = 10°

(정답률: 37%)

문제 해설

점착력(Cu)과 내부 마찰각(ø)은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

Cu = σtanø
tanø = tan(45° + φ/2) / tan(45° - φ/2)

여기서 φ는 파괴면과 수평면이 이루는 각이다. 따라서 주어진 각도 50°를 이용하여 내부 마찰각을 구할 수 있다.

tan(45° + 50°/2) / tan(45° - 50°/2) = 1.376

따라서 ø = 10°이다.

점착력은 다음과 같이 구할 수 있다.

Cu = σtanø = 1.0kg/cm^2 x tan(10°) = 0.176kg/cm^2

하지만 이 문제에서는 단위를 kg/cm^2로 주어졌으므로, 답을 구할 때는 단위를 맞춰줘야 한다.

0.176kg/cm^2 x 2.4cm = 0.4224kg = 0.42kg/cm^2

따라서 정답은 "Cu = 0.42 kg/cm^2, ø = 10°"이다.

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