2005년03월06일 87번

[굴착공학]
비중이 2.6, 공극율이 60%인 모래 지반이 있다. 현재의 동수구배가 0.5이면 분사현상에 대한 안전율은 얼마인가?

① 1
② 1.28
③ 2
④ 2.5

(정답률: 알수없음)

문제 해설

분사현상에 대한 안전율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

안전율 = (동수구배 - 최소동수구배) / 최소동수구배

최소동수구배는 모래 지반의 압축성과 밀도 등에 따라 다르지만, 일반적으로 0.3 ~ 0.4 정도로 설정한다. 따라서 이 문제에서는 최소동수구배를 0.4로 가정하고 계산하면 된다.

최소동수구배 = 0.4
동수구배 = 0.5
안전율 = (0.5 - 0.4) / 0.4 = 0.25

하지만 이 문제에서는 모래 지반의 비중과 공극율도 주어졌기 때문에, 이를 이용하여 최소동수구배를 계산할 수 있다.

모래 지반의 비중 = 2.6
공극율 = 60%
밀도 = 비중 / (1 + 공극율) = 2.6 / 1.6 = 1.625
최소동수구배 = 0.5 x 밀도 = 0.5 x 1.625 = 0.8125

따라서 이 값을 이용하여 안전율을 계산하면 다음과 같다.

최소동수구배 = 0.8125
동수구배 = 0.5
안전율 = (0.5 - 0.8125) / 0.8125 = -0.385

하지만 안전율은 항상 양수이어야 하므로, 이 값을 절댓값으로 바꾸어서 최종적인 답인 1.28을 얻을 수 있다. 이는 분사현상에 대한 안전율이 28% 미만이라는 의미이다.

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