BTS GEO — 토사사면 · 암반사면 · 옹벽 · 댐 및 제방 안정성 검토

통합 지반 안정성 해석 시스템

RocScience 계열 6종(RocData · Dips · RocPlane · Swedge · RocTopple · Slide)과 GeoStudio SEEP/W, 유한요소 해석(PLAXIS · MIDAS GTS NX)의 주요 기능을 하나의 프로그램으로 통합하였습니다. 실행 후 토사사면 · 암반사면 · 옹벽 · 댐 및 제방 중 검토 종류를 고르면 그 검토에 필요한 탭만 표시되고, 한 번 입력한 지표선 · 지층 · 지하수위 · 상재하중 · 보강재는 전체활동 · 강도감소법 · 침투해석 · 옹벽 전체활동 · 표토 얕은파괴가 그대로 공유합니다. 같은 단면을 두 번 입력하지 않습니다.

암반사면 — 강도정수부터 지배 파괴형태 확정까지

슈미트해머 · RMR · Q · Hoek-Brown · Barton-Bandis로 강도정수를 산정하고, 평사투영(Markland)으로 평면 · 쐐기 · 전도 파괴형태를 먼저 판별한 뒤 판별된 형태에 대해서만 한계평형해석을 정량 수행합니다. 평면파괴는 Hoek & Bray 법으로 인장균열 · 균열수압 · 양압력 · 지진관성력 · 보강재를 모두 반영하고, 쐐기파괴는 3차원 벡터 한계평형으로 면별 유효수직반력을 직접 산정하며, 전도파괴는 Goodman & Bray 블록 해석으로 선단 소요지지력 P₀를 구합니다. 보강이 필요하면 락볼트 · 영구앵커의 소요보강력과 부재 3한계상태 검토까지 연결됩니다.

토사사면 — 절편법과 강도감소법의 상호검증

절편법(Bishop 간편법 · Fellenius · Janbu 간편법)으로 격자+반경 전역탐색 후 국소 정밀탐색으로 임계원을 확정하고, 건기 · 우기 · 지진 3조건을 KDS 11 70 05 설계기준 안전율(1.5 / 1.2~1.3 / 1.1) 대비 자동 판정합니다. 동일 단면으로 2차원 탄소성 유한요소 강도감소법(SSR)을 수행해 활동면을 가정하지 않고 파괴형상을 직접 산출하고, 절편법 임계원과 한 도면에 겹쳐 제시합니다. 표토 얕은파괴 모듈은 "몇 mm의 강우에서 위험해지는가"를 임계강우강도와 위험 재현기간으로 답하고, 성토부 침하 모듈은 침하를 8성분으로 분리해 원인을 진단하고 대책공법을 추천합니다.

옹벽 — 외적안정 · 구조검토 · 저판 통과 전체활동

RC 캔틸레버 · 보강토(MSE) · 산석(중력식) 3형식을 하나의 탭에서 검토합니다. 활동 · 전도 · 지지력 · 편심의 외적안정과 Mononobe-Okabe 지진토압을 평상시 · 지진시로 검토하고, RC 옹벽은 KDS 14 20에 따른 휨 · 전단 · 균열 구조검토와 배근 자동 산정 · 표준도 배근도까지 이어집니다. 외적안정과 별개로 저판 아래를 통과하는 활동면은 전용 모듈이 강제 조건으로 검토하며, 옹벽 제원은 버튼 한 번으로 전체활동 해석모델이 됩니다.

댐 및 제방 — 침투 · C1~C4 · 수위급강하 · 파이핑

포화-불포화 Richards 식 침투해석으로 침윤선 · 간극수압장을 산정하고, C1 평상시 · C2 홍수시 · C3 수위급강하 · C4 지진시 4케이스를 한 번의 실행으로 일괄 수행하여 제내지 · 제외지 양측 사면 안정을 검토합니다. 수위급강하는 Fs(t) 시간이력에서 최소 안전율 시점을 자동 탐색하고, 유출부 동수경사 대비 파이핑 안전율과 그라우팅 차수벽 · 압성토 보강 전 · 후를 같은 도면에서 비교합니다.

검증과 성과품

절편법은 ACADS 표준문제 EX1(a)(FS 0.988, 오차 1.2%), 강도감소법은 Griffiths & Lane(1999)(FS 1.375, 오차 1.8%), 쐐기파괴는 이론식과 2×10⁻¹⁶ 수준에서 대조하였습니다. 해석이 끝나면 Excel 계산서(입력값 → 중간 산정과정 → 결과 → 판정)와 모든 해석도가 해당 위치에 자동 삽입된 Word 기술보고서를 한 번의 명령으로 생성하며, 해석하지 않은 항목의 시트는 생성되지 않습니다.

핵심 지표

• 15 — 해석 모듈 통합
• 8종 — 상용 해석 프로그램 기능 대응
• 7항목 — 공인 벤치마크 · 이론해 검증
• 3조건 — 건기 · 우기 · 지진 일괄 해석 · 자동 판정

산출물

• Excel 계산서
• Word 기술보고서
• 해석도 PNG
• 평사투영도 · 판정도
• 옹벽 표준도 단면 · 배근도
• SRF 수렴곡선
• Fs(t) 곡선 · 파이핑 검토도
• 사용설명서 · A1 홍보자료
• 프로젝트 파일 .json

도입 효과

• 프로그램을 옮겨 다니지 않음 — RocData · Dips · RocPlane · Swedge · RocTopple · Slide · SEEP/W · FEM을 하나로
• 조건이 바뀌어도 재입력 없음 — 지하수위 하나만 고쳐도 전 항목이 다시 검토
• 계산서가 곧 성과품 — 중간 산정과정까지 수록되어 검토자가 따라갈 수 있고, 해석도는 보고서에 자동 삽입
• 두 기법으로 상호검증 — 절편법과 유한요소 강도감소법을 같은 단면으로 대조 (차이 0.4%, 파괴면 일치)