77. 원호활동의 안전율(safty factor of circular slip)

 원호활동법은 지반파괴 활동면의 형태를 원형으로 가정하고 저항모멘트(Mr)와 활동모멘트(Md)의 비를 안전율(Fs = Mr/Md)로 하여 안정조건을 해석하는 방법으로서 안전율이 최소인 원을 임계(위험)원이라 한다.

일반적으로 구조물의 극한강도와 평상시 응력 관계에서 안전율을 3으로 하는 것이 국제적으로 적용되고 잇는데 이것은 설계, 시공과정에서 존재하는 오차 및 재료강도의 편차 등 불확실 요소의 보환 및 부재응력을 탄성한계 범위 내로 제한 하는데 있다.

한편 활동에 대한 안정은 소성평형상태에 해당하는 안전율 1을 기준으로 하여 판단을 하므로 일반적인 구조물의 안정과는 근본적으로 다르다. 원호퐐동을 해석할 때의 불확실 요소는 지하수위, 침윤선의 변동, 간극수압의 변화, 토질특성치의 오차 및 편차 등이 있다.

점성토의 점착력 변동은 자연적인 것인가. 또는 오차에 의한 것인가를 가능한 구별하여 판정해야 하며, 더욱이 흙의 전단강도 그 자체가 특정의 변형량에 대한 것이며, 정규압밀점토와 되이긴 점토 및 모래는 응력-변형특성이 ltkdekdgl 다르므로 가정한 활동면에 비균질의 흙이 포함되어 있는 경우는 각각 흙의 전단저항이 동시에 최대에 도달하지 않는다.

안전율 1.0을 기본수로 하고 겉보기 안전율을 Fs = 1.0 + α 로 하면 여기서 α는 해법 구성에 대한 보상적 부분, 전술한 불확실 요소에 대한 여유, 구조물에 필요한 안정상의 여유로 되며, 따라서 활동에 대한 안정은 설계 특성치와 적절한 여유의 설정이 문제가 된다.

안전율에 관한 기준 또는 해설에서 활동에 대한 안전율은 1.3, 급속시공의 경우는 1.5로 하는 경우도 있고, 평상시는 1.3, 지진시는 1.0으로 영구구조물은 평상시 1.5, 지진시는 1.2 이상으로 하는 경우도 있다.

이들의 안전율기준은 흙구조물 설계시 예를 들면 항만구조물이므로 안전율은 1.3으로 해도 좋다는 인습에 구애되지 않고 시공속도, 흙구조물의 규모, 중요도, 영구구조물 또는 가설구조물별, 변형이 생길 때 인근에 미치는 영향 등에 따라서 설계자가 그 때 마다 결정을 해야 한다.

실제의 흙은 점성토와 사질토가 섞여 있어서 양자의 중간적 성질을 나타내는데 활동에 대한 안정문제에서 흙구조에 대하여 지반을 구성하는 지층을 점성토, 사질토 등으로 분류하여 강도정수를 설정하면 조금이라도 존재하는 점착력과 상재하중에 의한 활동저항이 생략되는 경우도 있으므로 흙의 강도정수는 토질시험에 의하여 구해야만 한다.