사면 안전율(안정) 계산기 사용법
무한사면 해석은 활동면이 사면과 나란한 얕은 표층 붕괴를 다루는 가장 기본적인 사면 안정 검토법입니다. 안전율은 전단강도를 활동면 전단응력으로 나눈 값으로, 전단응력은 γ·z·sinβ·cosβ, 유효 수직응력은 (γ−m·γw)·z·cos²β로 구합니다. 경사 30°, 깊이 3m, 단위중량 18kN/㎥, 점착력 5kPa, 마찰각 30°, 건조 상태이면 안전율은 약 1.21입니다.
지하수는 안전율을 가장 크게 떨어뜨리는 요인입니다. 같은 조건에서 지표까지 포화되면 유효응력이 절반 가까이 줄어 안전율이 0.67까지 내려갑니다. 장마철 표층 붕괴가 집중되는 이유이며, 그래서 배수구·수평배수공 같은 지하수 저감 대책이 사면 보강의 기본이 됩니다.
설계기준(KDS 11 70 05)은 일반적으로 건기 1.5, 우기 1.3, 지진 시 1.1 이상을 요구합니다. 다만 원호 활동, 여러 층으로 이뤄진 지반, 옹벽·앵커가 있는 사면은 무한사면식으로 평가할 수 없습니다. 지반 정수는 시추·시험 결과를 쓰고, 실제 설계·시공 확정 전에는 지반기술사 등 전문가 검토를 반드시 받으세요.
자주 묻는 질문
활동면 깊이가 사면 길이에 비해 얕고, 활동면이 사면과 나란하게 형성되는 표층 붕괴(표층 활동)에 적합합니다. 원호 활동이나 층이 여러 개인 지반, 옹벽·앵커가 있는 사면은 별도의 한계평형 해석이 필요합니다.
활동면 깊이 중 물에 잠긴 높이의 비율입니다. 0은 완전 건조, 1은 지표까지 포화되고 침투류가 사면과 나란한 상태를 뜻합니다. 강우 시에는 1에 가깝게 가정해 검토하는 것이 안전합니다.
국내 설계기준(KDS 11 70 05)에서는 일반적으로 건기 1.5, 우기 1.3, 지진 시 1.1 이상을 요구합니다. 다만 사면 규모와 중요도, 붕괴 시 피해 범위에 따라 발주처가 더 높은 값을 요구하기도 합니다.