A Probabilistic Analysis on Logarithmic-Spiral Failure of Slope in Consideration of Load Variance

하중의 분산성을 고려한 대수누선사면 파괴의 확률론적 해석

Until now, most probabilistic approaches to the slope stability analysis have been accomplished on the arc failure surface without load. In this study, the relationships between the probability of failure and the safety factor are investigated when the shape of failure is logarithmic spiral on the homogeneous slope with ground water level, the probability distributions of the load and the strength parameter of soil being assumed as normal distribution, log-normal distribution and beta distribution. The results obtained are as follows; 1. For the same safety factor, the design of slope is more reasonable by using the probability of failure than by the safety factor because the probability of failure is increased as the coefficient of variation is increased. 2, The safety factor is more reasonably determined by the coefficient of variation of the strength parameter than by the field condition when the safety factor is applied to design of slope.

현재까지 사면의 안정해석은 거의 결정론적 방법에 의해서 도호사면을 대상으로 연구가 수행되어 왔다. 그러나 실제적으로 사면의 파괴형상은 대수나선, 복합직선, 정원형, Cycloid기선 등의 다양 한 형태를 나타내고 있다. 따라서 본 연구는 지하수위를 고려한 기류한 사면의 파괴형상을 대수나선으로 하고 하중과 흙의 강침정수의 확률변수분포를 정규분포, 대수정규분포 및 베타분포로 가정하여 사면의 파괴확률을 구했다. 그치고 사면안정설계에 이용되고 있는 안전률과 파괴확률과의 관계를 분석하여 허용안전률에 대한 신잡실를 판단하기 위하여 수행되었다. 그 결과로 동일한 안전률에 대해서 변리계수가 증가함에 따라서 파괴확률이 증가하므로 사면설계에 있어서 안전률보다 파괴덕률을 이용하는 것이 합리적이라고 생각된다. 또한 허용안전률은 현장 조건을 고려하여 결정하는 것보다는 강도정수의 변리계수에 의하여 결정하는 것이 더 타당하다고 판단된다.