[토질 및 기초 기술사] 135회 1교시 기출문제 7번

7. 암반의 평사투영법

 

Ⅰ. 평사투영법의 정의

- 암반 내 불연속면의 기하학적 형상(경사/경사방향)을 3차원 구면에서 2차원 원평면으로 투영하는 기법으로, 복잡한 불연속면 데이터를 단순화하여 암반 사면의 파괴 Mechanism 판정에 사용

Ⅱ. 투영 원리 및 판정 목적

1) 투영 원리: 불연속면과 구면의 교선을 수평면에 투영 (Great Circle, Pole 점 활용)

2) 주요 목적:

   ① 불연속면의 탁월방향 파악

   ② 암반 사면의 안정성(평면, 쐐기, 전도파괴 등) 신속 판정

   ③ 대규모 현장의 데이터 통계 처리 및 가시화

Ⅲ. 평사투영법을 이용한 암반사면 파괴유형 판정

파괴 유형	판정 조건
평면파괴	사면경사 > 불연속면 경사 > 내부마찰각 (α > β > Φ)
쐐기파괴	두 불연속면의 교선이 사면 면으로 노출
전도파괴	불연속면 주향이 사면과 평행, 경사가 배면으로 급함

Ⅳ. 해석 시 고려사항 및 한계점

1) 마찰각 적용: 불연속면의 거칠기(JRC) 및 충전물 상태를 고려한 마찰각 설정 필수

2) 운동학적 해석: 평사투영은 운동 가능성(Kinematic)만 판단하며, 역학적 안전율은 별도 산정해야 함

3) 데이터 확보: 현장 클리노미터 측정값의 신뢰도와 충분한 표본 수(통계적 유의성) 확보

4) 측선 편향: Scanline 조사 시 특정 방향의 불연속면이 누락되지 않도록 Terzaghi 보정 검토

Ⅴ. 기술자적 제언

- 평사투영법은 예비 설계 단계에서 매우 효율적이나, 정밀 해석 시에는 한계평형해석(LEM) 및 수치해석을 병행하여 종합적인 안정성을 확보해야 함