콘텐츠로 이동

지반물성 Home > SoilWorks > 사면(Slope) > 한계평형법 > 재질속성 > 지반물성

항목 내용
기능 한계평형법을 수행하기 위해 지반재료의 물성을 정의하기 위한 기능입니다.
적용모듈 터널   사면   침투   기초   동해석   압밀
호출 메인메뉴 : 한계평형법 > 재질속성 > 지반물성
- 모델정보 - Context Menu 호출 (면, 혹은 요소망세트 상에서 Context Menu 호출 시)
- 작업트리 - Context Menu 호출 (작업트리 > 재질속성 > 지반특성 에서 Context Menu 호출 시)
Command Line : GroundMaterial 을 입력합니다.

지반재질 정의

데이터

  • 입력된 지반물성이 표시됩니다.
  • 데이터를 선택해 수정할 수 있습니다.

일반

  • ID
    • 지반물성 데이터의 번호가 표시됩니다.
    • 사용자가 지반물성을 정의하는 순서대로 번호가 부여됩니다.
  • 이름
    • 지반물성 데이터의 이름을 입력합니다.
  • 색상
    • 우측의 를 클릭하여해당 지반물성 데이터가 정의된 요소의 색깔을 정의합니다.
  • 모델종류
    • 모델의 종류를 선택합니다.
    • 선택한 모듈에 따라서 선택할 수 있는 모델종류가 다르며, 선택한 모델종류에 따라서 입력할 수 있는 지반물성도 활성화 / 비활성화로 구분됩니다.
    • 한계평형법에는 'Mohr Coulomb(LEM)' 모델종류만 사용 가능합니다.

일반파라미터

  • 습윤단위중량 (Υt)
    • 지반재료의 습윤단위중량을 입력합니다.
  • 포화단위중량 (Υsat)
    • 지반재료의 포화단위중량을 입력합니다.
  • 점착력 (C)
    • 지반재료의 점착력을 입력합니다.
  • 내부마찰각 (Φ)
    • 지반재료의 내부마찰각을 입력합니다.

추가 파라미터

  • 선택한 모델종류에 따라서 변하는 지반물성 데이터를 입력합니다.

    • Mohr Coulomb (LEM)

      • 한계평형 사면안정 해석을 위한 Mohr Coulomb 모델입니다.

      • 점착력증가

        • 점착력의 증감량

      • 비등방조건

        • 우측의 곡선입력을 클릭하면 비등방함수 정의 대화상자를 호출합니다.

        • 비등방함수 정의

          • 비등방성조건 함수를 입력합니다.

          • 이름
            • 비등방성 함수의 이름을 입력합니다.
          • 각도 (deg)
            • 각도를 입력합니다.
          • C (kN)
            • 점착력을 입력합니다.

      • 비선형옵션

        • 우측의 곡선입력을 클릭하면 비선형함수 정의 대화상자를 호출합니다.

        • 비선형함수 정의

          • 비선형 함수를 입력합니다.

          • 이름
            • 비선형 함수의 이름을 입력합니다.
          • σ (kN/m 2 )
            • 압축응력을 입력합니다.
          • τ (kN/m 2 )
            • 전단응력을 입력합니다.

      • 수위 미고려

        • 수위 미고려를 체크하면 해당 지층은 수위선 지정 여부와 관계 없이 수위가 없는 것으로 계산 됩니다.

      • 간극수압계수

        • 간극수압계수는 해당 지층의 포화상태를 계수 값으로 입력 받아 간극수압 계산에 반영 합니다.

        • 간극수압계수(\(r_u\) )는 아래와 같이 계산합니다.

          \[ \begin{aligned} r_u &= \frac{r_w \cdot z}{r_t \cdot h} \end{aligned} \]

          • \(h\): 토층 높이
          • \(z\): 포화된 높이
          • \(r_t\): 습윤단위중량
          • \(r_w\): 물의 단위중량

        • 위와 같은 식으로 부터 전체 포화된 지층의 간극수압계수는 '1'이 아니라 대략 '0.5' 정도에서 형성 됩니다.

        • 간극수압계수를 사용한 지층은 수위함수나 수위값의 지정여부 및 위치와 관계 없이 무조건 입력한 간극수압계수 값으로 간극수압을 계산 합니다.

      • \(q_s\)값 (kN/m²)

        • 지반의 \(q_s\) 값을 입력합니다.

        • \(q_s\) 값은 Nail/Pile 구조특성 중 인장/전단 적용방법으로 Nail 또는 Nail/Pile을 사용했을 경우에 필요한 값으로, 아래 식과 같이 Nail/Pile과 주변 지반 사이의 인발력을 계산하기 위한 값입니다.

          \[ \begin{aligned} \text{인발력} &= q_s \cdot \pi \cdot 2R \cdot L_{in} \end{aligned} \]

          • \(q_s\): 지반의 \(q_s\) 값
          • \(R\): 등가반경
          • \(L_{in}\): 파괴면 바깥으로 삽입된 길이

      • 한계토압(\(p_l\)) (kN/m²)

        • 지반의 한계토압 값을 입력합니다.
        • 한계토압 값은 Nail/Pile 구조특성 중 인장/전단 적용방법으로 Pile 또는 Nail/Pile을 사용했을 경우에 필요한 값으로, 지반에 삽입된 Pile의 전단력을 계산하기 위한 값입니다.
        • 한계토압은 PMT(Pressure Meter Test)를 통해 얻어지며, 시험값이 없는 경우 설계기준 상 명시된 기준 값들을 활용합니다.
        • (예를 들면, 구조물기초설계기준해설, 2009, 280p 해설 표 4.2.9, 319p 해설 표 5.2.10 등)

      • 수평지반탄성계수(\(K_{sB}\)) (kN/m²)

        • 지반의 수평지반탄성계수 값을 입력합니다.
        • 수평지반탄성계수 값은 Nail/Pile 구조특성 중 인장/전단 적용방법으로 Pile 또는 Nail/Pile을 사용했을 경우에 필요한 값으로, 지반에 삽입된 Pile의 전단력을 계산하기 위한 값입니다.
        • 수평지반탄성계수는 PMT(Pressure Meter Test)를 통해 얻어지며, 시험값이 없는 경우 설계기준 상 명시된 탄성계수 기준 값 및 식을 활용합니다.

데이터베이스

  • 사용자가 지반물성을 편리하게 입력할 수 있도록 대표적인 물성에 대해 데이터베이스를 제공하기 위한 기능입니다.

  • 클릭하는 경우 지반재질 데이터베이스 대화상자가 호출됩니다.

재료특성 분포

  • 재질의 민감도와 확률론 관련 파라미터를 정의합니다.

    • 확률론적 해석

    • 재료 : LEM 재질만 선택할 수 있습니다 .
    • 파라미터 : Weight Density( 습윤단위중량 ), Cohesion( 점착력 ), Friction Angle( 내부마찰각 ), qs, pl( 한계토압 ), KsB( 수평지반탄성계수 ) 을 정의할 수 있습니다 .
      • ' 비등방조건 ' 을 체크한 경우 , 점착력 항은 정의할 수 없습니다 .
      • ' 비선형옵션 ' 을 체크한 경우 , 내부마찰각 항은 정의할 수 없습니다 .
      • ' 포화단위중량 ' 은 ' 습윤단위중량 ' 을 정의했을 때 , 일반 파라미터에서 입력한 두 값의 차 만큼을 고려하여 내부적으로 계산합니다 .

    • 분포 : 분포함수를 선택합니다.

      • Normal / Log Normal / Exponential / Uniform / Rayleigh / Gamma / Beta / Triangular 총 8개 타입입니다.
      • 각 분포함수 별 샘플은 아래를 참조하시기 바랍니다.

    • 평균 : 평균값을 입력합니다.

      • Uniform : 비활성화, \(\frac{Max+Min}{2}\) 자동계산

    • 표준편차 : 표준편차를 입력합니다.

      • 초기값은 Mean X 0.1 입니다.
      • Exponential : = Mean
      • Uniform : 비활성화, \((Max - Min) \times Pow(12.0, 0.5)\) 자동계산
      • Rayleigh : 초기값은 \(Mean \times Pow(\frac{4-pi}{pi}, 0.5)\)
      • Triangular : 비활성화, 고급 파라미터값 입력 후 자동계산

    • 최소값/최대값 : 최소/최대값을 입력합니다.

      • Normal, Log Normal, Beta, Gamma : 초기값은 \(Min = Mean - 3 \times Std.Dev\), \(Max = Mean + 3 \times Std.Dev\)
      • Rayleigh : \(Max = MIN(-2 \times \alpha^2 \times LN(0.25) + Mean \times 1.25, Mean + 30 \times Std.Dev)\)
      • Exponential : \(Max = \frac{-1}{\lambda} \times LN\left(\frac{0.001}{\lambda}\right) + \alpha\)

    • 상관계수 : 상관계수를 입력합니다 .

      • Material Parameter 중 Cohesion, Friction Angle 에만 고려할 수 있으며 , 동일 재질에서 두 값은 동일하게 적용됩니다 .
      • 입력범위는 -1.0 ~ 1.0 입니다 .

    • 고급파라미터 : 분포함수 타입에 따라 상세 파라미터를 정의하여 Mean / Std.

      • Dev 값 등을 계산합니다 .
      • Exponential / Rayleigh / Gamma / Beta / Triangular 타입만 가능합니다 .

    • 그래프보기 : 파라미터 별 입력한 데이터를 그래프로 확인합니다 .

      • Context Menu 를 클릭하면 'Enable Toolbar', 'Export to Excel' 기능을 사용할 수 있습니다 .

    • 민감도 해석

      • 재료 : LEM 재질만 선택할 수 있습니다 .
      • 파라미터 : Weight Density( 습윤단위중량 ), Cohesion( 점착력 ), Friction Angle( 내부마찰각 ), qs, pl( 한계토압 ), KsB( 수평지반탄성계수 ) 을 정의할 수 있습니다 .
        • ' 비등방조건 ' 을 체크한 경우 , 점착력 항은 정의할 수 없습니다 .
        • ' 비선형옵션 ' 을 체크한 경우 , 내부마찰각 항은 정의할 수 없습니다 .
        • ' 포화단위중량 ' 은 ' 습윤단위중량 ' 을 정의했을 때 , 일반 파라미터에서 입력한 두 값의 차 만큼을 고려하여 내부적으로 계산합니다 .
      • 평균 : 평균값을 입력합니다 .
      • 변화량 : 평균값으로부터 변화량을 입력합니다 .
      • 구간값 : 최소값 / 최대값을 계산하기 위한 구간 값을 입력합니다 .
        • Min = Mean - Delta x Step, Max = Mean + Delta x Step


  • 클릭하는 경우 새로운 지반물성이 추가됩니다.

  • 클릭하는 경우 작성된 지반물성이 변경됩니다.

  • 클릭하는 경우 작성된 지반물성이 삭제됩니다.

  • 키보드의 ESC를 클릭하는 경우 대화상자는 종료됩니다.

최종 수정일: 2026-03-25