개념 한 쪽
토양은 자갈·모래·실트·점토처럼 입경에 따라 분류되며, 입자의 크기와 생성 방식이 물리적 성질을 결정한다. 굴착 후 흙의 부피가 늘어나는 팽창과 흙의 안식각, 옹벽에 작용하는 토압의 구분은 조경시공에서 필수적으로 숙지해야 하는 개념이다.
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출제기준 단원 「토양의 분류 및 조성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 토량 팽창률 판단 | 1 | 굴착 후 흙의 팽창이 가장 큰 토질을 고름 |
| 옹벽 뒤채움 토압 판정 | 1 | 뒷채움 상태에서 옹벽에 작용하는 토압 종류를 식별함 |
| 자연지반 수평토압 판별 | 1 | 자연지반 상태에서 수평 방향으로 작용하는 토압을 묻음 |
토양의 입경 구분은 자갈, 모래, 실트, 점토 순으로 크기를 나눈다. 국제토양학회 기준에서 점토는 0.002mm 미만이며 0.002~0.02mm 범위는 실트에 해당한다는 점을 분명히 이해해야 한다.
흙을 굴착하여 흐트러뜨리면 자연 상태보다 부피가 늘어나는데 이를 팽창이라 한다. 흙 종류별 팽창률은 차이가 나며, 암반류(보통암)를 흐트러뜨렸을 때 팽창률이 가장 크게 나타난다. 점토나 모래는 상대적으로 팽창률이 작다.
흙의 안식각은 입자 크기에 따라 달라지며 건조 상태에서는 자갈>모래>점토 순으로 안식각이 크다. 즉 입자가 클수록 안식각이 커지는 원리를 적용하면 실전 문제에서 빠르게 판단할 수 있다.
점토는 생성 방식에 따라 잔류점토와 침적점토로 나뉜다. 잔류점토는 제자리 풍화로 생성되어 입자가 비교적 굵고 가소성이 낮은 경향을 보이며, 침적점토는 운반·침적 과정에서 미세한 입자만 남아 입자가 고우며 가소성이 크다.
옹벽이나 용벽에 작용하는 토압은 벽체의 변위 유무에 따라 주동토압·정지토압·수동토압으로 구분된다. 벽체가 전혀 움직이지 않는 자연지반 상태에서는 뒷채움 흙도 정지 상태이므로 정지토압(K0)이 작용한다. 주동은 벽이 흙 쪽에서 멀어질 때, 수동은 벽이 흙 쪽으로 밀고 들어갈 때 발생한다.
팽창률 관련 문제에서 보기는 암반류가 팽창률이 크다는 사실을 물어본다. 보통암과 풍화암을 혼동하면 오답이 되므로 '암반류=팽창률 최대'라는 핵심을 떠올려 정답을 고른다. 안식각 문제에서는 '입자 크기 순서'를 적용해 자갈>모래>점토를 기준으로 틀린 보기를 찾는다. 옹벽 관련 문제에서는 '변위 없음'이라는 표현이 나오면 즉시 정지토압을 선택하는 방식으로 문제를 해결한다.
용벽에 작용하는 토압 중 자연지반에서 수평의 방향으로 작용하는 용력은 어떤 토압을 말하는가?
정답 ① · 문제는 자연지반에서 벽에 수평으로 작용하는 토압의 종류를 묻고 있다. 벽이 움직이지 않는 상태에서 흙이 벽에 가하는 수평 압력을 정지토압이라 부르며, 이는 벽의 변위가 거의 없는 자연지반 조건에서 발생하는 토압이다.
토압 3종 중 벽이 움직이지 않는 자연지반에서 수평 방향으로 작용하는 것은 정지토압이다.
일반적으로 토량의 부피는 자연상태보다 흐트러진 상태의 것이 많아지게 된다. 다음 중 흐트러진 상태의 토량이 체적이 가장 많이 늘어나는 것은?
정답 ② · 흙을 파내어 흐트러뜨린 상태(fyaml 상태)의 부피는 자연 상태(natural state)보다 일반적으로 증가하게 되는데, 이를 팽창이라고 합니다. 토질의 종류에 따라 팽창률이 다르게 나타나며, 점토, 모래, 풍화암 등에 비해 암반류(보통암 등)를 발파하고 쪼개어 흐트러뜨렸을 때 부피가 가장 크게 늘어나는 특성을 가지고 있습니다.
흙을 파내어 흐트러뜨리면 부피가 늘어나는데, 암반류가 가장 큰 팽창률을 보이므로 보통암이 정답이다.
옹벽에 뒷채움 흙을 채운 뒤에도 벽체의 변위가 생기지 않는 상태에서 작용하는 토압은?
정답 ① · 문제는 옹벽에 뒷채움 흙을 채운 뒤에도 벽체 변위가 전혀 없을 때 작용하는 토압 종류를 묻고 있다. 벽체가 이동하지 않고 흙이 정지 상태로 남아 있을 때의 토압은 정지토압(K0)으로 정의된다.
옹벽 벽체에 변위가 없으면 뒷채움 흙도 정지 상태이므로 정지토압(K0)이 작용한다.
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