활동 이력부터 확인하고 강도상태를 고른다
기존 활동면이 확인된 비탈면에는 지반의 최대강도를 그대로 적용하지 않는다. KDS 11 10 05는 전단강도 정수를 대상 지반의 포화조건과 전단 이력에 따라 최대강도, 한계상태강도와 잔류강도로 구분해 결정하도록 정한다. 따라서 계산을 시작하기 전에 파괴면이 새 지반을 통과하는지, 과거에 전단된 면을 다시 통과하는지부터 나눈다.
최대강도는 전단 이력이 없는 비교적 온전한 재료가 처음 저항할 때의 상태다. 한계상태강도는 큰 변형 뒤에도 계속 전단되는 상태를, 잔류강도는 점토입자 정렬이나 매끈한 전단면 형성으로 저항이 더 낮아진 상태를 나타낸다. 이 구분은 지층명만으로 정하지 않고 시료 상태, 활동면의 연속성, 변위 이력과 시험방법으로 확인한다.
조사자료는 활동면의 위치와 연속성을 보여야 한다
현장에서는 비탈면 상부의 인장균열과 단차, 중·하부의 융기, 수목 기울기, 배수시설 변형과 용출수 위치를 조사한다. 시추코어의 교란대·점토 충전부·경면, 공내영상, 지하수위와 지중경사계 변위가 같은 깊이에서 이어지는지 대조한다. 한 가지 흔적만으로 활동면을 확정하지 않으며, 서로 맞지 않는 자료는 예상 활동면의 범위로 표시한다.
평면도와 종·횡단면에는 조사점 좌표와 표고, 활동 징후, 계측 변위가 집중된 심도, 채취 시료 위치를 함께 적는다. 활동면이 지층경계나 약대에 이어지는 구간과 온전한 지반을 가로지르는 구간이 섞이면 해석 재료구역을 나눈다. 이를 하나의 평균 강도로 묶으면 취약구간의 저항을 과대평가할 수 있다.
시험값·역해석·민감도를 한 순서로 연결한다
시험은 설계에서 재현하려는 전단상태에 맞춰 선택한다. 온전한 시료의 일회 전단 결과만으로 잔류강도를 정하지 않고, 활동면 시료의 반복전단이나 큰 변위를 재현할 수 있는 시험성과를 확인한다. 시험성과에는 배수조건, 포화 여부, 유효응력 범위, 전단 방향, 변위량과 시료 교란 가능성을 남긴다. 강도정수의 단위와 유효응력·전응력 해석 구분도 계산서 입력표에 표시한다.
과거 붕괴형상이 명확하면 역해석은 시험값을 보완하는 자료로 사용한다. 단면, 당시 지하수위와 하중을 먼저 복원하고 추정값을 조정해 파괴형상을 맞춘다. 활동 당시 조건이 불확실한데 안전율만 맞추기 위해 점착력과 마찰각을 동시에 낮추는 방식은 피한다. 시험범위와 역해석 결과가 다르면 두 조건을 민감도 해석으로 비교하고 불리한 파괴면과 지배 입력값을 기록한다.
보강안이 바뀌면 파괴면과 적용강도를 다시 확인한다
흔한 오류는 활동면 일부에만 잔류강도를 적용하고 나머지 구간의 전단 이력을 확인하지 않는 것이다. 반대로 활동면의 근거 없이 전 구간에 잔류강도를 적용하면 보강 규모를 불필요하게 키울 수 있다. 계산서에는 구간별 강도상태 선정 근거, 적용 시험번호, 해석 재료번호와 예상 파괴면을 서로 추적할 수 있게 정리한다.
절취형상, 성토하중, 배수공 위치, 앵커·네일 길이나 말뚝 배치가 바뀌면 기존 파괴면만 다시 계산하지 않는다. 보강체를 우회하는 새 파괴면과 기존 활동면 재활동을 함께 탐색하고, 시공 중 계측이 예상 범위를 벗어나면 수위·강도·활동면 위치를 다시 검토한다. 잔류강도에는 모든 현장에 공통으로 적용할 단일 수치가 없으므로 확인되지 않은 값을 문헌의 대표값으로 확정하지 않는다.