초록
본 연구에서는 모래다짐말뚝 (SCP)로 개량된 연약점토지반상의 성토시공에 있어서 최적설계조건에 대해 현행 설계법과 손실평가함수 및 1차 근사 2계 모멘트법 (AFOSM)에 기초한 신뢰성 설계법으로 비교 검토하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 안전율(Fs)와 파괴확률($P_F$)는 심한 비선형 관계를 나타냈고, Fs가 1.2로 증가함에 따라 $P_F$는 약 1%까지 급격한 감소를 나타낸 후, 안전율의 증가와 더불어 $P_F$는 점진적으로 감소하였다. 현행 설계법상의 기준 안전율 1.2는 둘의 관계에 있어서 일종의 임계값이며, 이들의 관계가 적절히 고려되어 정립되었다고 판단된다. 2) 최소기대총비용을 나타내는 안전율은 1.15부근으로 현행설계기준 1.2에 다소 못미치는 값으로 나타났고, 파괴확률은 1% 정도로 다소 컸다. 3) 응력분담비 n과 모래의 내부마찰각 ${\phi}$의 민감도가 연약층의 초기비배수강도 관련 변수들의 민감도보다 더 크게 나타났다. 이것은 n과 ${\phi}$의 변동 특성이 보다 해석결과에 큰 영향을 준다는 것과 이들 변동 특성은 SCP 개량지반상의 성토안정해석에 반드시 고려되어야 함을 의미한다. 4) 설계기준안전율 1.2 이상(파괴확률 0.1-0.3% 이하)에서 New Failure Point는 평균치에서 표준편차의 1~2배 가량 떨어져 있는 값을 나타냈다.
In this study, the optimum design conditions for embankment construction on soft clay layer improved by soil compaction pile (SCP) are discussed by comparing the practical design method to the reliability design which is based on the loss function and advanced first order second moment (AFOSM) method. The results are summarized as follows; 1) the relationship between safety factor and failure probability becomes heavy exponentially, failure probability decreases rapidly till 1% approximately until safety factor is smaller than 1.2 and after then, failure probability decrease gradually along the increase of the safety factor. The design safety factor of 1.2 may be the critical value that has been established on considering both relationships appropriately, 2) the safety factor of 1.15 at the minimum expected total cost is a little smaller than the design safety factor of 1.2 and the failure probability is about 1%, 3) the sensitivities of the ratio of stress share and the internal friction angle of sand is larger than the variables related the undrained shear strength of soft layer. This result means that the distribution characteristic of n and ${\phi}$ influences on the stability analysis considerably and they should be considered necessarily on stability analysis of embankment on soft layer improved by SCP, 4) new failure points of the input variables at the design safety factor of 1.2(below failure probability of 0.1~0.3%) is far 1~2 times of standard deviation from the initial design values of themselves.
