Development of the Linear Regression Analysis Model to Estimate the Shear Strength of Soils

The shear strength has been managed as an important factor in soil mechanics. The shear strength estimation model was developed to evaluate the shear strength using only a few soil properties by the linear regression analysis model which is one of the statistical methods. The shear strength is divided into two part; one is the internal friction angle (${\phi}$) and the other is the cohesion (c). Therefore, some valid soil factors among the results of soil tests are selected through the correlation analysis using SPSS and then the model are formulated by the linear regression analysis based on the relationship between factors. Also, the developed model is compared with the result of direct shear test to prove the rationality of model. As the results of analysis about relationship between soil properties and shear strength, the internal friction angle is highly influenced by the void ratio and the dry unit weight and the cohesion is mainly influenced by the void ratio, the dry unit weight and the plastic index. Meanwhile, the shear strength estimated by the developed model is similar with that of the direct shear test. Therefore, the developed model may be used to estimate the shear strength of soils in the same condition of study area.

흙의 전단강도 산정을 위한 선형회귀분석모델 개발

이 연구는 토질역학에서 중요하게 취급되는 전단강도를 몇 가지 토질물성만으로 쉽게 산정할 수 있도록 통계적인 방법의 하나인 선형회귀분석법을 이용하여 전단강도산정모델을 개발하였다. 전단강도는 강도정수인 전단저항각(${\phi}$)과 점착력(c)으로 구분되므로 SPSS의 상관분석을 통해 토질시험 결과들 중 이들 강도정수에 유효한 토질인자를 선별한 후 선별된 인자들과의 관계를 선형회귀분석으로 공식화 하였다. 또한, 개발된 모델과 직접전단시험으로 구한 강도정수를 비교분석하여 모델의 적합성을 검증하였다. 여러 토질물성과 강도정수간의 상관관계를 분석한 결과 전단저항각에 가장 크게 영향을 미치는 토질인자는 간극비 및 건조단위중량이고, 점착력에 크게 유의한 토질인자는 간극비, 건조단위중량 및 소성지수인 것으로 나타났다. 한편, 전단강도산정모델에 의해 산정된 강도정수는 직접전단시험에 의해 구한 강도정수와 거의 유사한 결과를 보였다. 따라서 개발된 전단강도산정모델은 연구지역과 같은 토질조건인 경우 토층의 강도정수 산정을 위한 모델로 이용이 가능할 것으로 사료된다.