Stability Analysis of Nonhomogeneous Slopes by Log -spiral Failure Surface

이질토층사면의 대수누선파양에 대한 안정해석

This paper presents the two and three -dimensional stability analysis of nonhom- ogeneous, c-o soil slopes. Potential failure surface is assumed as a logspiral curve refracted in boundaries of layers. In 3-D analysis, rotational soil mass is assumed with a cylindroid central part terminated with plane ends. Seismic force is considered by sesmic intensity. The program developed in this study is compared with the program PCSTABLS. The ratio of three-dimensional minimum factor of safety to two-dimensional case is examined and factor of safety changes are showed for the ratio of cylindroid length to slope height and numbers of slice. On such bases the following conclusions may by made : (1) The program developed in this program is less conservative than the program PCSTABLS. (2) The value of F2 of this study shows the larger differences than that of PCSTABLS with increasing friction angle (3) Factors of safety computed for 3-D geometry differ considerablely from ordinary 2-D factors of safety. Since Fb/F2 exceeds unity, three -dimensional effects tend to increase the factor of safety. (4) As the ratio of three - dimensional failure width of slope height, b/H increase, the value of Fb/Ff decreases and approaches 1.0 when bye is 14. (5) In calculating the factor of safety using the developed program the number of slices is suitable with the ranges of 30-40

본 연구는 이질토층의 c-o흙사면에 대한 2차원 및 3차원 안정해석을 제시한다. 가능파괴면은 층의 경계에서 파괴면이 내부마찰각에 따라 굴절되는 대수나선곡선을 사용하였다. 3 차원 해석에서는 회전활동토괴는, 중앙부는 Cylindroid이고 양쪽 끝단은 평면으로 사용하였 다. 지진력은 수평 및 수직진도를 고려하였다. 개발한 프로그램을 PCSTABLS와 비교하였고, 2차원 최소안전율에 대한 3차원의 최소안전율의 비를 조사하였고, 사면높이에 대한 Cylindroid길이의 비에 따른 안전율의 변화를 검토하였다. 그리고 절편의 수에 따른 안전율의 변 화도 조사하였다. 이러한 것을 기초로 다음의 결과가 얻어졌다 : (1)본 연구에서 개발된 프로그램의 2차원 안전율이 PCSTABLS보다는 더 크게 나타났다. (2)본 연구의 2차원 안전율은 흙의 내부 마 찰각이 증가함에 따라 PCSTABLS보다 더 큰차이를 나타냈다. (3) 3차원 안전율은 2차원 안전율보다 더 크게 나타났다. 따라서 3차원효과는 안전율을 증가시키는 경향이 있다. (4) 사면의 높이에 대한 3차원 파괴토괴의 폭의 비, bye가 증가함에 따라 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 감소하였고, bye가 약 14이상이면 1.0에 근접 했다. (4) 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 전단강도정수, 지하수위 그리고 수평진도의 값에 매우 민감한 것으로 나타났다. (5) 본 연구에서 개발된 프로그램을 사용하여 안전율을 계산할때,절편의 수는 30~40개 정도면 적당하였다.