사면 (토질역학) 문서 원본 보기

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'''사면'''(斜面, slope)은 경사면을 뜻한다. 활동하는 토층의 깊이에 따라 유한 사면과 무한 사면으로 나눈다.

== 분류 ==
* 유한 사면(finite slope) : 활동하는 토층 깊이가 사면 높이에 비해 큰 사면
:* 단순 사면 : 사면의 꼭대기나 사면의 끝부분이 평형을 이루는 사면
:* 직립 사면 : 연직으로 절취된 사면
* 무한 사면(infinite slope) : 활동하는 토층 깊이가 사면 높이에 비해 작은 사면

== 사면의 안정 해석법 ==
=== 종류 ===
* 질량법 : 사면을 형성하는 흙이 균질한 경우 사용
:* <math>\phi_u=0</math>의 사면 안정 해석(질량법)
:* 마찰원법(friction circle method)
* 절편법(분할법; slice method) : 사면을 형성하는 흙이 비균질인 경우 사용. 절편의 양쪽에 작용하는 연직방향 합력은 0이라고 가정한다.
:* Fellenius 방법(<math>\phi =0</math> 해석법)
:* Bishop 방법(<math>c - \phi </math> 해석법)

=== 절편법(분할법) ===
==== Fellenius 방법(<math>\phi =0</math> 해석법) ====
* [[공극 수압]]을 고려하지 않는 [[전응력]] 해석법이다.
* Bishop 방법에 비해 계산이 간편하다.
* 사면의 단기 안정 분석에 적합한 해석법이다.

==== Bishop 방법(<math>c - \phi </math> 해석법) ====
* [[공극 수압]]을 고려하는 [[유효 응력]] 해석법이다.
* 계산이 복잡하다.
* 사면의 장기 안정 분석에 적합한 해석법이다.

== 직립 사면의 안정 ==
<math>H_c</math>를 [[한계고]]라 하고, H를 사면고(사면의 높이)라 할 때, 직립사면의 안전율은
:<math>F=\frac{H_c}{H}</math>

== 무한 사면의 안정 ==
=== 안전율 ===
안전율을 <math>F_s</math>라 할 때, 각각의 경우 무한 사면의 안전율은 다음과 같다. S는 전단 강도, <math>\tau</math>는 전단 응력, c'은 [[점착력]], u는 [[공극 수압]], <math>\phi'</math>은 내부 마찰각, i는 사면의 경사각, z는 활동층의 연직 깊이이다.
* 전단 강도에 대한 안전율
:<math>F_s=\frac{S}{\tau}= \frac{c'+ (\sigma -u)\tan \phi'}{\tau}</math>
* 지표면까지 포화된 경우(일반적인 흙)
:<math>F_s=\frac{c'}{\gamma_{sat}z\cdot \cos i\cdot \sin i}+\frac{\gamma_{sub}\cdot \tan \phi'}{\gamma_{sat}\cdot \tan i}</math>
* 지표면까지 포화되고, c'=0인 경우([[사질토]]의 경우)
:<math>F_s=\frac{\gamma_{sub}\cdot \tan \phi'}{\gamma_{sat}\cdot \tan i}</math>
* [[지하수]]면이 지표면 아래에 있고, c'=0인 경우([[사질토]]의 경우)
:<math>F_s=\frac{\tan \phi'}{\tan i}</math>

== 사면안정 공법 ==
구조물을 설치하여 사면안전율을 높이는 방법에는 다음이 있다.<ref>{{서적 인용|제목=토목기사 실기|성=박영태|이름=|날짜=2019|판=|출판사=세진사|쪽=|장=}}</ref>
[[파일:Soil Nailing of the Approach Embankment UT (8495169979).jpg|섬네일|400픽셀|우측의 벽에 드문드문 박혀있는 철봉이 soil nail]]
* 돌 쌓기, 돌 붙이기
* 콘크리트 블록 쌓기, 콘크리트 블록 붙이기
* 콘크리트 격자블록
* soil nailing
* anchor 공법

== 각주 ==
<references />

== 참고 문헌 ==
* {{서적 인용 |저자= 임진근 외|날짜= 2010|제목= 토목기사 과년도 - 토질 및 기초|url= |위치= |출판사= 성안당|쪽= |isbn= |확인날짜= 2017년 8월 20일}}

{{토막글|공학}}

[[분류:토질역학]]