토목기사 실기 기출문제 2025년 3회 후기복원 · 22문항

등고선 사이의 토체는 위·아래 수평면적이 다른 절두각뿔이므로 단순 평균단면법이 아니라 지문에 제시된 체적식을 각 구간에 적용한다. 세 개의 2 m 구간 체적은 각각 3,864.911, 2,241.110, 1,042.490 m³이고, 최상부는 한 점으로 닫히므로 원뿔 100.000 m³이다. 합계는 7,248.512 m³이다. 굴삭기 작업량은 버킷용량·버킷계수·시간당 사이클수·작업효율을 모두 곱해 76.50 m³/h, 하루 612.00 m³가 된다. 11.844일째에 끝나므로 소수 일수를 버리면 물량이 남고, 실제 계획일수는 반드시 올림한 12일이다.

TCR은 회수된 코어의 양을 평가하므로 길이와 관계없이 회수된 모든 조각을 합산한다. 따라서 분자는 128 cm이고, 코어 런 1.50 m를 같은 단위인 150 cm로 바꿔 나누면 85.3%이다. RQD는 단순 회수량이 아니라 비교적 연속된 건전한 암석 조각의 비율을 나타내므로 지문이 정한 10 cm 이상 조각만 포함한다. 8, 7, 5 cm 조각은 TCR에는 들어가지만 RQD에는 들어가지 않는다. 대상 조각 합계 108 cm를 150 cm로 나눈 값은 정확히 72.0%이다. 자연 파단 조건을 명시했으므로 시추 중 기계적 파단 조각을 임의로 이어 붙일 여지도 없다.

복합확대기초에 균등한 지반반력이 생기려면 기둥하중의 합력과 직사각형 기초 면적의 도심이 같은 수직선에 있어야 한다. P₁을 기준으로 하중 모멘트를 나누면 합력은 P₁에서 3.00 m 오른쪽이고, 왼쪽 기초 끝 기준으로는 3.60 m이다. 이것이 L/2이므로 길이는 7.20 m로 결정된다. 한편 허용지지력 조건에서 필요한 면적은 총 사용하중 2,400 kN을 150 kN/m²로 나눈 16.00 m²이다. 따라서 폭은 16.00/7.20=2.22 m이다. 하중 위치 조건으로 L을 먼저 정하고 면적 조건으로 B를 정해야 두 미지수가 하나의 답으로 결정된다.

트럭 조합 대수는 한 트럭이 적재를 시작해 다시 적재 위치로 돌아오기까지의 전체 순환시간을 적재장비가 한 트럭을 채우는 시간으로 나누어 산정한다. 적재용량 12 m³를 90 m³/h로 나누면 8분이다. 왕복 시간은 적재주행 12분과 공차귀환 9분으로 속도가 다르므로 따로 계산해야 한다. 여기에 하차 2분과 정렬 1분, 그리고 순환시간에 포함된 적재 8분을 합하면 32분이다. 32분 동안 적재장비가 8분마다 한 대씩 처리하므로 네 번째 트럭 다음에 첫 트럭이 돌아오며, 최소 대수는 정확히 4대이다.

군효율은 여러 말뚝의 응력영역이 겹치면서 단일말뚝 지지력의 단순 합보다 말뚝군의 지지력이 작아지는 효과를 나타낸다. 제시된 식의 θ는 반드시 도 단위로 계산하고, 행과 열의 수 m, n에는 각각 3을 넣는다. 계산된 효율 0.726889에 말뚝 수 9개와 단일말뚝 극한지지력 620 kN을 곱하면 군극한지지력은 4056.04 kN이다. 허용값은 극한값을 안전율 3.0으로 나눈 1352.01 kN이다. 실제 설계에서는 블록파괴 지지력 등과 비교하지만, 이 문제는 그 값이 주어지지 않아 효율식 결과만 평가한다.

이 문항은 인장균열이 생기기 전 Rankine 이론분포 전체를 적분하도록 조건을 고정했다. 따라서 지표 부근에서 계산되는 음의 수평응력을 0으로 잘라내지 않고 부호를 유지한다. 흙 자중에 의한 삼각형 성분은 0.5KaγH²=192 kN/m이고, 점착력에 의한 균일한 감소 성분은 2c√KaH=110.851 kN/m이다. 두 성분의 대수합은 81.149 kN/m, 반올림하면 81.15 kN/m이다. 인장균열 후 음압을 제거하는 별도 모형과 혼용하면 다른 값이 나오므로 지문의 경계를 따라야 한다.

표본자료의 산포를 구할 때는 모집단 표준편차가 아니라 문제에서 지정한 표본표준편차이므로 분모가 n이 아닌 n-1=19이다. 평균 31.50 MPa에 대한 편차제곱합은 89.00 MPa²이고 s는 2.164 MPa이다. KCS의 20회 시험 보정계수 1.08을 곱한 2.337 MPa를 두 배합강도 식에 동일하게 사용한다. 첫 식은 30.132 MPa, 둘째 식은 28.946 MPa이므로 안전측인 큰 값을 선택한다. 14회 이하의 기록에 1.08을 적용하거나 보정 전 표준편차를 넣는 것은 기준의 적용범위를 벗어난다.

응답스펙트럼 해석은 구조물의 고유주기와 모드 특성을 설계응답스펙트럼에 대응시켜 최대응답을 구하는 방법이다. 단일모드법은 한 개의 지배모드로 단순화하므로 규칙적이고 기본모드가 지배적인 교량에 적합한 개념이고, 다중모드법은 여러 모드의 기여를 조합하여 복잡한 동적 특성을 반영한다. 시간이력 해석은 지반가속도 기록을 시간 단계별로 입력해 변위·부재력의 변화 자체를 산정한다. 실제 적용 방법과 요구 수준은 교량의 형상·중요도·비정형성 및 적용 설계기준에 따라 정해야 하며, 이 문항은 대표 해석법의 명칭만 묻는다.

오픈케이슨은 작업실에 압축공기를 사용하는 방식이 아니므로 압축공기병을 단점으로 쓰면 공법을 혼동한 것이다. 실제 시공에서는 외벽 주면마찰이 커지거나 지층저항이 좌우에서 달라지면 케이슨이 멈추거나 기울어 수직도와 침하량을 제어하기 어렵다. 내부 굴착이 수중에서 이루어지는 경우 전석·장애물·경질층을 확인하고 제거하기도 어렵다. 또한 과도한 굴착은 지지층을 교란하거나 지하수 흐름에 따른 보일링을 일으킬 수 있고, 최종 저면정리와 수중봉함콘크리트의 연속성·품질을 직접 확인하기 어렵다. 서로 다른 원인의 단점 세 범주를 쓰는 것이 핵심이다.

세 용어는 모두 매스콘크리트와 관련되지만 대상과 시점이 다르다. RCC는 콘크리트의 운반·포설·다짐을 토공 장비처럼 연속화하는 시공방식이며, 파이프쿨링은 타설체 내부에 설치한 관으로 냉각수를 순환해 발생한 수화열을 밖으로 빼내는 사후 또는 진행 중 냉각이다. 프리쿨링은 타설 전에 냉각수, 얼음, 냉각골재 등을 사용해 초기 타설온도 자체를 낮춘다. 두 냉각법은 최고온도와 온도차를 줄여 균열 위험을 낮춘다는 목적은 같지만 적용 시점과 열 제거 경로가 다르다.

표준관입시험 N값은 현장에서 얻는 관입저항 지표이므로 그 자체가 상대밀도나 내부마찰각과 동일한 물성치는 아니다. 에너지·상재압 등 필요한 보정을 거친 N값을 검증된 경험상관식과 함께 사용해 사질토의 상대밀도와 내부마찰각을 추정할 수 있다. 또한 얕은기초·말뚝의 지지력이나 침하량을 개략 평가하고, 지진 시 액상화 저항을 판정하는 입력자료로도 사용한다. 상관식은 토질·세립분·장비·보정방법과 적용기준에 따라 달라지므로 실제 설계에서는 현장조건과 다른 시험결과를 함께 검토해야 하며, 이 문항은 활용 항목 세 가지를 묻는다.

마샬 배합설계는 하나의 강도값만 크게 만드는 시험이 아니다. 안정도는 정해진 시험조건에서 공시체가 견디는 최대하중을 나타내고, 흐름값은 그 최대하중에 도달할 때의 변형 정도를 나타내므로 강도와 변형성을 함께 본다. 공극률은 다짐된 혼합물 내부의 공기공극 비율이며, VMA는 골재 골격 내부의 전체 간극, VFA는 그 간극 중 아스팔트가 채운 비율을 뜻한다. 이 체적지표들은 내구성·블리딩·수밀성과 연관되므로 적용 시방의 기준범위를 동시에 만족해야 한다. 다짐 횟수와 온도는 시험조건이지 이 문항이 요구한 설계 결과지표가 아니다.

제시된 Dupuit 식의 q는 암거 길이 1 m당 한쪽에서 유입되는 유량이므로 차원은 m³/s/m, 즉 m²/s이다. 수두를 먼저 제곱한 뒤 차를 취해야 하며 단순 수두차를 넣으면 안 된다. 수두 제곱차 12.60 m²와 투수계수 4.0×10⁻⁵ m/s를 곱하고 흐름길이의 두 배인 36 m로 나누면 1.40×10⁻⁵ m³/s/m이다. L/min/m 환산에서는 1000과 60을 모두 곱해 0.840을 얻는다. 좌우 양측 유입량을 묻지 않았으므로 결과를 두 배로 하지 않는다.

현수교 상부구조는 다음 단계가 앞 단계의 작업발판 또는 하중지지계를 제공하는 순서로 시공한다. 먼저 파일럿로프를 건너 보내 가설로프와 캣워크 설치 기반을 만들고, 캣워크 위에서 주케이블을 가설·정형한다. 주케이블이 완성되어야 케이블밴드와 행어를 설치할 수 있으며, 행어가 보강거더 블록을 지지한다. 거더의 선형과 연결상태를 확보한 다음 바닥판을 시공하고 방수·포장 등 마무리 공정을 진행한다. 개별 공법에 따라 세부 병행작업은 달라도 이 주요 선후관계는 유지된다.

보강토 옹벽은 한 재료만으로 서는 구조가 아니라 전면재, 보강재, 뒷채움재가 함께 거동하는 복합토체다. 전면판은 벽면 형상을 유지하고 국부적인 흙의 탈락과 침식을 억제하지만 전체 인장저항의 주체는 아니다. 보강재는 흙과의 마찰 또는 지압·인발저항을 통해 인장력을 전달하여 보강영역을 묶는다. 뒷채움재는 충분히 다져져야 하며 적절한 전단강도와 배수성을 가져야 보강재의 저항이 발휘되고 수압과 과도한 변형이 억제된다. 세 요소의 이름과 기능을 대응해 쓰는 것이 핵심이다.

White와 Black이라는 명칭은 단순한 표면 색 구분이 아니라 기층 재료와 구조형식을 가리킨다. White Base는 아스팔트 표층 아래에 시멘트 콘크리트 슬래브를 기층으로 두어 비교적 큰 강성을 제공한다. Black Base는 골재를 아스팔트 결합재로 혼합한 가열 아스팔트 혼합물을 기층으로 시공하므로 아스팔트 안정처리기층에 해당한다. 따라서 화이트베이스를 시멘트 안정처리토 전부로 넓혀 쓰거나 블랙베이스를 일반 쇄석기층으로 답하면 핵심 재료가 빠진다. 사용 재료와 포장 내 위치를 함께 써야 구분이 명확하다.

액상화는 반복전단에 따라 과잉간극수압이 증가하고 유효응력이 크게 감소할 때 발생하므로 대책의 작동원리를 응력과 변형으로 나누어 이해해야 한다. 지하수위 저하는 포화되는 깊이를 줄이고 같은 전응력에서 유효응력 조건을 유리하게 만든다. 자갈배수재는 배수거리를 짧게 해 과잉간극수압이 누적되기 전에 소산되도록 돕는다. 지중연속벽이나 격자형 고결체는 지반을 구획하고 강성을 제공하여 전단변형과 측방유동을 직접 제한한다. 단순히 공법명만 나열하는 대신 각 공법이 어떤 상태량을 바꾸는지 연결해야 한다.

외부 단면은 5.40×4.00=21.60 m²이고 직사각형 내공은 4.20×2.80=11.76 m²이다. 내공으로 돌출된 네 헌치의 합은 4×(0.30×0.30/2)=0.18 m²이므로 실제 내공은 11.58 m², 콘크리트 순단면은 10.02 m²이며 체적은 10.02×7.20=72.144 m³이다. 내부 거푸집은 [2(4.20−0.60)+2(2.80−0.60)+4√(0.30²+0.30²)]×7.20=95.74 m², 외부 두 측면은 57.60 m², 양 단부는 20.04 m²로 합계 173.38 m²이다. 철근은 F1 745.000 kg, T1 711.450 kg, V1 432.288 kg, D1 315.216 kg이며 합계 2203.954 kg=2.204 t이다.

정상 상태의 세 완전경로는 A-C-F-H=5+6+5+3=19일, A-D-G-H=17일, B-E-G-H=18일이므로 주공정선은 A-C-F-H이다. 576개 정수 단축조합을 전부 열거하면 공기 19, 18, 17, 16, 15, 14일의 최소 직접비는 각각 126, 129, 135, 141, 148, 156백만원이다. 여기에 6.5백만원/일의 간접비를 더한 총비용은 249.5, 246.0, 245.5, 245.0, 245.5, 247.0백만원이 된다. 유일한 최저점은 16일이며 A·E·F·H를 각 1일 줄이면 세 경로가 16, 15, 16일이 되고 직접비 141, 간접비 104, 총비용 245백만원이다.

기계화시공의 전체 생산량은 각 장비 생산량의 단순 합이 아니라 연속 공정에서 가장 느린 단계의 능력에 제한된다. 따라서 굴착기 같은 주작업 장비를 기준으로 적재·운반·다짐 장비의 시간당 능력을 균형 있게 맞춰야 한다. 트럭 대수나 장비 용량이 부족하면 주작업 장비가 기다리고, 지나치게 많으면 보조 장비의 유휴시간과 비용이 커진다. 또한 토질, 운반거리, 경사와 작업공간에 맞지 않는 기종은 명목 생산성이 높아도 실제 효율이 낮다. 생산능력 균형, 대기 최소화, 현장 적합성을 함께 만족시키는 것이 경제적 조합의 핵심이다.

세 장비는 다짐·정지·굴착이라는 주기능부터 다르다. 머캐덤 롤러는 강륜 3개의 큰 선압으로 쇄석 입자를 맞물리게 하여 기층의 초기 다짐에 사용한다. 틸트 도저는 앵글 도저처럼 배토판을 수평면에서 비스듬히 돌리는 장비가 아니라, 한쪽 끝을 올리고 다른 끝을 내려 횡단경사를 만드는 도저이므로 비탈면과 측구 성형에 알맞다. 파워 쇼벨은 버킷을 기계에서 바깥쪽·위쪽으로 밀어 설치면보다 높은 굴착면을 절삭하므로 버킷을 끌어당겨 낮은 곳을 파는 백호와 구분된다. 구조와 작업방향을 함께 쓰면 명칭을 안정적으로 판별할 수 있다.

합리식의 I는 강우깊이가 아니라 시간당 강우강도이므로 과거의 144 mm/day를 그대로 넣지 않고 24시간으로 나누어 6.00 mm/h로 바꾼다. 문제에서 A를 ha로 주었기 때문에 계수 1/360을 그대로 적용할 수 있다. 보정 강우의 유량을 이용하면 C=0.60으로 역산된다. 설계조건에서는 과거 강우강도가 아니라 별도로 제시된 식으로 I=24.00 mm/h를 구한 뒤 동일 유역의 C와 A를 사용한다. 따라서 Q=2.40 m³/s이다. 면적을 km²로 바꾸면서 1/360을 그대로 쓰거나 144 mm를 시간강도로 오인하면 단위가 맞지 않는다.