Probabilistic Analysis of Failure of Soil Slopes during Earthquakes

지진시 사면파괴의 확률론적 해석

This study presents a probabilistic analysis of the stability of homogeneous soil slopes during earthquakes. The stability of the slope is measured through its probability of failure rather than the customary factor of safety. The maximum horizontal ground acceleration is deterimined with Donovan and McGuire equation. The earthquake magnitude (m) is a random variable the Probability density function f(m) has been obtained with a use of Richter law. The potential failure surfaces are taken to be of an exponential shape (log-spiral) , Uncertainties of the shear strength parameters along potential failure surface are expressed by one-dimensional random field model. From a first order analysis the mean and variance of safety margin is osculated. The dependence on significant seismic parameters of the probability of failure of the slope is examined and the results are presented in a number of graphs and tables. On the base of the results obtained in this study, it is concluled that (1) the present model is useful in assessing the reliability of soil slopes under both static and seismic conditions: and (2) the probability of failure of a soil slope is greatly affected by the values of the seismic parameters that are associated with it.

이 연구는 지진이 일어나는 동안 균질토의 사면에 대한 확률론적 해적이다. 사면의 안정은 전통적인 안전율 보다는 파괴확률로써 측정된다. 최대지반가속도는 Donovan과 McGuire식을 사용하였다 지진크기는 무작위변수로 취급하였으며 이의 확률분포는 Richter의 법칙을 사용하여 얻어진다. 사면의 파괴면은 대수나선곡선으로 고려하였다. 통계적으로 균질한 흙의 사면에서 파괴면을 따라 흙의 전단강도 정수의 불확실정은 1차원 Random Field Model을 사용하여 나타냈으며 확률분포의 평균과 분산은 1차근사해석(wrist-order approximate analysis) 방법으로 계산하였다. 중요한 지진 계수들이 사면의 파괴확률에 미치는 영향에 대하여 검토하였고 그 결과가 그림이나 표에서 보여준다. 이 결과에서 다음과 같은 결론을 얻었다.