비탈면

비탈면(비탈面)은 수평면에 대하여 일정한 각도로 기울어진 면을 가리키는 한국어 명사이다. 국어사전적 의미로는 "비스듬히 기울어진 면"을 뜻하며, 도로를 보호하기 위하여 도랑의 안쪽과 바깥쪽에 일정한 물매를 지어 만든 면을 가리키기도 한다. 토목공학 및 지질학 분야에서는 경사진 지표면 또는 지반을 의미하는 용어로 널리 사용되며, 일반적으로 "사면(斜面)" 또는 "경사면"이라고도 불린다.

형성 원인에 따른 분류

비탈면은 형성 원인에 따라 자연비탈면과 인공비탈면으로 구분된다. 자연비탈면은 지질 작용, 풍화, 침식, 퇴적 등의 자연적 요인에 의해 형성된 경사진 지표면을 말한다. 인공비탈면은 인간의 활동, 즉 도로 건설, 택지 조성, 철도 부설, 댐 축조 등의 토목공사 과정에서 지반을 깎거나(절토) 흙을 쌓아(성토) 인위적으로 조성된 경사진 지반을 의미한다.

토목공학적 분류

토목공학 분야에서 비탈면은 조성 방식에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.

• 깎기비탈면(절토사면): 기존 원지반을 깎아 부지를 조성할 때 형성되는 경사진 지반을 말한다. 비탈면 높이가 약 5m 이상이 되는 경우부터 안정성 검토가 중요하게 다루어진다. 구성 재료에 따라 토사비탈면과 암반비탈면으로 세분된다.

• 쌓기비탈면(성토사면): 기존 지반 위에 흙 또는 암석을 쌓아 부지를 형성할 때 쌓기 경계부에 만들어지는 경사진 지반을 말한다. 사용 재료에 따라 흙쌓기비탈면과 암쌓기비탈면으로 구분된다.

비탈면의 안정성

비탈면은 중력의 작용으로 아래로 내려오려는 힘(활동력)과 비탈면을 구성하는 흙이나 암석이 발휘하는 전단강도에 의한 저항력 사이의 균형에 의해 안정성이 유지된다. 이 두 힘 사이의 균형이 깨져 활동력이 커지면 사면파괴(slope failure)가 발생하며, 이때 형성되는 파괴면을 활동면이라고 한다. 비탈면 붕괴는 사면의 각도, 지반 재질, 강우, 지진, 지하수 등의 다양한 조건에 의해 발생할 수 있다.

한국은 국토의 상당 부분이 산지로 구성되어 있어 각종 토목공사 시 다수의 깎기비탈면이 조성되며, 해빙기 동결융해나 하절기 집중호우로 인한 붕괴 위험이 존재한다. 이에 따라 비탈면의 안정성 확보를 위한 설계 기준과 보강·보호 공법이 국가건설기준(KDS) 등에 규정되어 있다.

관련 설계 기준

대한민국에서는 도로, 철도, 택지, 단지 등의 건설공사 시 만들어지는 쌓기 또는 깎기비탈면의 설계, 안정성 확보를 위한 보강공법, 옹벽공법, 비탈면 표면보호공법, 안전시설 및 배수시설 등의 설계에 적용되는 기준이 국가건설기준센터(KCSC)를 통해 제정·운영되고 있다. 자연비탈면, 하천비탈면, 댐비탈면은 해당 기준의 적용 범위에서 제외된다.

기타 용례

비탈면이라는 용어는 지형학, 기상학 등 다양한 분야에서도 사용된다. 예를 들어 산악지대에서 낮 동안 햇빛에 가열된 비탈면을 따라 공기가 상승하여 발생하는 국지풍을 골바람(곡풍)이라고 하며, 해저의 비탈면 위에 퇴적한 지층군이 이동하여 층리면이 엇갈린 구조를 슬럼프구조라고 부르는 등 지형 관련 용어로도 활용된다.