사면안정

소개글

사면안정에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

도 어렵고,유효응력으로 해석한다고 해서 더 정확한 것은 아니다. 따라서, 실제로 건설 직후의 안정해석은 전응력 해석이 더 편리함.
3.그러므로, 어떤 문제에 있어서 전응력해석을 하든 유효응력해석을 하든 기술자의 경험과 판단에 의존한다. 그러나, 해석조건에 따라 더 편리하고 정확성을 기할 수 있는 해석의 선택 방법을 선택해야 함.

마. 전응력 해석과 유효응력 해석의 권장방법(Skempton

해석 조건
권장 방법
사용강도정수
비고
1.포화점성토로 이루어진 절토의 시공직후의 안정계산,단시공기간이 흙의 압밀시간에 비해 짧은 경우
전응력해석
=0해석
C=Su
시공시의 실제 간극수압을 사용하여 유효응력해석법으로 검산할수 있다.
2.불포화토로 이루어진 비탈의 시공직후의 안정계산,단 시공기간이 압밀시간보다 짧은 경우
유효응력
해석
또는
전응력 해석
C\', \',
간극수압
Cu, u
시공전에는 추정간극수압을 사용하여 해석하고 시공중에는 실제치를 사용하여 검산할 수 있다.
3.시공직후의 비탈의 안정계산,단 시공기간이 압밀시간보다 긴경우
유효응력
해석
C\', \', 간극수압
사질토 지반은 여기에 해당됨.
4.비탈의 장기 안정계산
유효응력 해석
C\', \', 간극수압
간극수압은 평형상태의 값을 사용함
5.시공직후와장기 안정사이의 중간단계
유효응력 해석
C\', \', 간극수압
간극수압을 예측하여 적용하되 간극수압의 일시적인 증가를 고려함.
예)강우로 인한 자연지반의 안정해석



서 술
1)사면안정해석 방법에 있어서 Fellenius 방법, Bishop의 간편법, Janbu의 간편법의 해석 방법을 기술하고 각각의 경우에 오답의 가능성에 대하여 논하시오 (44-365)
2)사면안정에서 한계평형이론 3가지를 쓰시오. (48-571)
1.Fellenius 해석
1)가정
①절편저면과 수직한 방향의 힘의 평형만 고려
즉 X1-X2=0 ,E1-E2=0
②절편의 측방향력은 각 절편의 저면과 평행
2)안전율
Fs=

3)특징
①간극수압이 큰 완만한 사면을 유효응력으로 해석할 때 안전율이 과소평가됨
Fb=1.1Ff:간극수압이 적은 경우 Fb=1.2Ff:간극수압이 큰
여기서, Ff:Bishop 해석 안전율 Ff:Fellenius 해석 안전율
② =0 일때는 정해가 구해짐
③전응력에 대해서는 정확하나 유효응력은 신뢰도가 떨어짐
2.Bishop간편 해석
①절편의 양측에 작용하는 연직방향의 합력무시
즉, X1-X2=0
2)안전율
Fs=
가 영이나 음의 값이 될수 있어 안전율이 과대 평가됨
②전응력,유효응력해석이 가능하고 안전율의 정확도가 실용상 충분함
3.Janbu해석
1)가정
①횡방향의 작용위치를 가정
②Bishop과 같이 절편의 양측에 작용하는
연직방향의 합력무시(X1-X2=0)
2)안전율
FS=
nα=c*Sα*mα
4.특징
1)비원호 활동면 적용됨
2)횡방향력 작용위치에 따라 오차가 발생함으로 위치 확인이 필요하고 ,절편의 간격을 좁게 취한는게 바람직함.

3)지하수위가 지표면과 일치하는 무한사면의 안정에 대하여 다음에 답하시오.
가.지하수의 흐름이 지표면과 평행한 경우에 대하여 안정성 검토를 하시오.
나.지하수의 흐름이 수평인 경우에 대하여 안정성검토를 하시오
다.어느 것이 더 불안전한가? 그리고 이 두 경우 외에 더 불안정한 경우가 있다면 어떤 경우인가. (44-357)
1.무한사면의 정의
무한사면은 활동면의 깊이가 사면높이에 비해 비교적 낮은 사면으로 그 길이가 대략 활동면깊이의 10배 이상인 사면임.
2.지하수흐름이 지표면과 평행한 경우

1)안전율
Fs=S/τ=(C\'+(σ-U)tanφ\')/τ
2)전응력(σ)
N=W*cosi σ=N/seci=w
3)활동력(τ)
T=W*sini τ=T/seci=w*sini*cosi
4)간극수압(μ)
μ=z*γw*
5)안전율
Fs=C\'+(W -γw )tanφ\'/w*sini*cosi
3.지하수 흐름이 수평인 경우
1)지하수 흐름이 지표면과 평행한 경우에 비교할 때 전응력,활동력은 같고 간극수압만 다름
2)간극수압
μ=z*γw*cosi 가됨.
3)안전율
Fs=C\'+(W -γwZcosi)tanφ\'/w*sini*cosi
따라서,안전율을 비교하면 지표면과 평행한 흐름의 안전율이 수평인 경우보다 더 안정함. 즉 수평흐름이 안전율이 적음.
4.위 두 경우보다 더불안한 경우
1)수위가 지표면위로 흐르는 경우에는 다른조건은 같고 간극수압이 위의 두 경우보다 크게됨
2)따라서,유효응력이 감소되어 안전율이 저하해 3가지중에서 가장 불안한 사면이됨

4)사질토 무한사면의 강우시 안정해석에서 안전율이 1/2로 줄어드는 것을 증명하시오. (54-933)
1.무한사면의 정의
무한사면은 활동면의 깊이가 사면높이에 비해 비교적 낮은 사면으로 그 길이가 대략 활동면깊이의 10배 이상인 사면임.
2.안전율
N=W cosi=[(1-m)γ+mγsat]Z cosi
σ=N/seci=[(1-m)γ+mγsat]Z
T=W sini=[(1-m)γ+mγsat]Z sini
τ=T/seci=[(1-m)γ+mγsat]Z sini cosi
그런데 유선망으로부터
μ=mzΥw
Mohr-Coulomb식은
S=C\'+(σ-μ)tanψ\'
이므로 전단강도에 대한 안전율은
Fs=s/τ=(C\'+(σ-μ)tanψ\')/τ
3.C=0이고, 지하수위가 지표면과 일치하는 경우
1)C=0, m=1이므로
σ=[(1-m)γ+mγsat]Z =m*Υsat*Z*
μ=mzΥw
τ=[(1-m)γ+mγsat]Z sini cosi=mΥsat Z sini cosi
Fs=(mΥsat -mΥw Z )tanφ/m*Υsat *Z*sini*cosi
=Υsub m Z tanφ/m*Υsat* sini* cosi
=Υsub*tanφ/(Υsat*tani)
2)지하수가 지표면과 일치할때는 Υsub/Υsat≒1/2 이므로 안전율이 지하수위가 파괴면내에 없을때보다 약 1/2이됨

5)원호활동의 사면과 안정을 해석하는 방법에 대하여 1.원호활동파괴유형 2.Fellinius방법과 Bishop방법의 비교. 3.기타 사면안정해석법열거 4.사질토의 무한사면 안전율을 기술하시오. (40-171)
1.원호활동 파괴유형
1)절토 사면 붕괴
①얕은 표층붕괴(침식,세굴포함):사질토
②