3-Dimensional Analysis of Slope Behavior with Varying Safety Factor

Generally, slope behavior is analyzed by 2-dimensional creep model. Creep behavior shows the deformation variation as time goes by without stress increment. Convention 2-dimensional creep analysis does not have the term of stress variation, it means creep analysis could not figure out the relationship of shear strength variation according to the stress variation and displacement. The slope weight and shear strength is directly related and interlocked to the safety variation and displacement of slope, therefore, this phenomenon could be treated and analyzed as combining the hysteresis and creep, the iteration of this process will result in the slope safety. Furthermore, the combined analysis will be the slope analysis considering shear stress, displacement and shear strength with time variation. In real case, because the variation of shear stress and strength happen at the same time, they should be changed into safety factor which is function of them. This paper shows the 3-dimensional variation of unit weight of soil with hybrid analysis considering creep and hysteresis on the seepage and drainage of rainfall, futhermore variations of shear stress and strength which make the safety factor change.

안전계수 변화를 고려한 사면거동의 3차원 분석기법 연구

사면의 거동에 관한 종래의 해석 기법은 사면거동을 시간과 변위의 2차원 크리프로 해석하는 것이었으나, 이러한 해석 기법은 강우에 의한 응력변화를 고려 않고 시간에 따른 변위만을 고려하여, 강우 시 사면의 거동 및 붕괴를 설명하지 못한다. 또한 강우에 의한 이력현상으로 인해 파괴면내의 전단에너지가 감소한다. 크리프 해석은 응력항을, 이력현상 해석은 시간항을 무시한 해석이므로, 두 가지 해석을 결합하여, 사면의 거동을 해석한다면, 응력변화, 변위 및 시간을 모두 고려한 실제 사면의 거동해석이 됨을 알 수 있다. 그러나 응력변화에 관한 항은, 강우로 인한 실제 사면의 침투 및 배수 시, 전단응력의 변화 및 전단강도의 변화를 동시에 유발하므로, 이 두 항을 동시에 고려할 수 있는 안전계수항으로 바꾸어야 한다. 본 논문은 강우의 지반침투 및 배수로 인하여 사면의 단위중량이 변하는 과정에 대한 크리프와 이력현상을 고려할 수 있는 결합해석으로 고찰하고 이에 따른 사면붕괴에 관한 전단응력과 전단강도의 변화 및 안전계수변화를 3차원으로 나타내고자 수행한 결과이다.