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충북대학교
정종원

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공학 >토목ㆍ도시 >토목공학
강의학기

2026년 2학기

조회수

735

강의계획서: 강의계획서

토질공학의 응용 및 고급해석분야인 토질역학 특론은 지반구조물의 설계를 위해 토질의 기본 개념 이상의 실무적 해석에 대한 이해가 요구된다. 이에 본 강의에서는 각종 지반구조물 설계 문제의 해결을 위한 기본원리 및 공식, 도표 등을 적절히 실무에 적용할 수 있는 판단력과 적용력을 키우는데 목표를 둔다. 지중응력분포, 투수, 과잉간극수압, 압밀, 전단강도를 이론적으로 다룬 뒤 사면안정, 토석류, 저수지 안정성 평가, 한계상태 토질역학으로 확장하며, 사면안정 해석 프로그램 실습을 병행한다.

차시별 강의

1.	강의 개요 및 서론	1. 강의 운영 방식 및 평가 방법 안내 2. In-situ Mechanics와 다상 재료역학의 개념 3. 현장 흙과 샘플 흙의 근본적 차이: 전응력과 유효응력의 변화 4. Perfect sampling 가정과 시료 채취에 의한 과잉간극수압
2.	지중응력분포	1. Plane strain 조건에서의 탄성론 요약: 평형방정식, 변형률, Hooke의 법칙, 적합방정식 2. 선하중에 의한 지중응력 증가량 유도 (Cartesian 좌표) 3. 2차원 polar 좌표 및 원통형 좌표에서의 지중응력 분포 유도 4. 집중하중·선하중·삼각형 대상하중·제방성토하중의 공학적 응용
3.	투수	1. Darcy 법칙과 3차원 투수방정식의 유도 (정상류·부정류, 포화·불포화) 2. 비저류계수, 체적함수비, 함수특성곡선(SWCC)과 불포화 투수계수 3. 정상류 흐름의 해법: 포텐셜 함수와 흐름함수, Laplace 방정식, 유선망 4. 흙댐에서의 투수: Conformal mapping, Kozeny 해, Casagrande 수정, Dupuit 가정 5. Seep/W를 활용한 예제 해석
4.	과잉간극수압론	1. 과잉간극수압의 정의와 발생 예시 (등분포하중 재하, 양정에 의한 수압 변화) 2. 횡방향 구속하의 축하중, 등방압밀하중, 일축압축하중, 삼축압축하중에 대한 과잉간극수압 공식 유도 3. Skempton의 과잉간극수압계수 A, B, C, D와 포화도의 영향
5.	압밀론	1. 응력-변형률 관계와 압축계수·체적변형계수의 정의 2. Terzaghi 일차원 압밀방정식의 유도 3. 변수분리법에 의한 압밀방정식의 해, 시간계수와 평균압밀도 4. 비선형 압밀이론의 기본 요소와 Terzaghi 이론의 한계
6.	전단강도론 (1): 사질토의 전단강도	1. 파괴기준과 전단강도의 개념, p-q 다이어그램 2. 사질토의 전단강도와 내부마찰각 3. 불포화 사질토의 겉보기 점착력 4. Plane strain 조건이 전단강도에 미치는 영향
7.	전단강도론 (2): 점성토의 전단강도	1. 점성토의 전응력 해석법과 비배수 전단강도 2. 비배수 전단강도의 이방성 (ADP 개념) 3. UU, CU, CIU, CK0U 삼축압축시험과 비배수 전단강도 예측 4. 유효응력으로 표시한 점토의 전단강도와 응력경로
8.	사면안정론	1. 한계평형상태와 안전율의 정의, 유발전단강도의 개념 2. 무한사면 및 수중 무한사면의 안정검토 3. 유한사면의 안정론: 원형사면파괴의 유형, φu=0 해석법, 안정수 4. 절편법: Fellenius법, Bishop 간편법, Janbu 간편법 5. 사면안정 해석법의 응용: 제방 성토, 포화 점토지반 절취, 흙댐, 수위 급강하
9.	토석류 현황	1. 산사태와 토석류의 정의, 분류 및 발생 조건 2. 급경사지 붕괴 사례와 토석류 위험평가 체계 3. 설계기준 및 안정성 해석: 한계평형법, 전단강도 감소기법(SSR) 4. 현장조사 및 실험: 물리탐사, 시추공영상촬영, 토질·암석 물성시험 5. 호우의 영향과 불포화 침투해석, 비탈면 보강·보호공법
10.	사면안정해석 프로그램	1. Slide2의 개요와 시스템 설정: 몬테카를로 시뮬레이션, 라틴 하이퍼큐브 2. 도면 작성, 재료 물성 및 지하수 조건 입력 3. 전수두·압력수두·간극수압 해석 결과 산출 4. 공간적 변동성을 고려한 확률 해석과 붕괴확률 산정 5. Slope/W와의 해석 결과 비교
11.	저수지 안정성 평가	1. 노후저수지 붕괴 사례와 복합재난 리스크 평가의 필요성 2. 국내 저수지 안전점검·정밀안전진단 제도와 평가 항목 3. 노후저수지 안정성 평가 기법: 한계동수경사·한계유속에 의한 방법, 절편법 4. 확률특성 파악을 위한 실험적 연구: 삼축압축시험, 공진주시험, 불포화 시험