A Study on the Stability Evaluation and Numerical Simulation of Toppling Failure on a Cut-Slope

절토사면의 전도파괴에 대한 안정성 평가 및 수치해석적 고찰

  • Choi, Ji-Yong (Geotechnical Engineering & Tunnelling Research Div., Korea Institute of Construction and Technology) ;
  • Kim, Seung-Hyun (Geotechnical Engineering & Tunnelling Research Div., Korea Institute of Construction and Technology) ;
  • Koo, Ho-Bon (Geotechnical Engineering & Tunnelling Research Div., Korea Institute of Construction and Technology)
  • 최지용 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 김승현 (한국건설기술연구원 지반연구실) ;
  • 구호본 (한국건설기술연구원 지반연구실)
  • Received : 2009.09.09
  • Accepted : 2010.03.02
  • Published : 2010.03.31

Abstract

Toppling failure of a slope is defined as failure behavior accompanying the rotation of rock block which is different from other failure such as sliding along with discontinuities and so on. It generally occurs in the region that discontinuities were developed with inverse dip direction to a slope and it could play a critical role in judging stability of slope. In this study, the stability evaluation was performed about toppling failure on a jointed road cut-slope. To check the deformation behavior, numerical analysis is widely used. However common analysis programs are based on continuum model. Recently, many methods that discontinuity properties can be considered in continuum analysis are suggested. In this study, numerical analysis based on FEM(Finite Element Method) was performed using interface element applied in heterogeneous boundary to simulate effects of discontinuities.

암반사면의 전도파괴는 암반이나 토체가 기존 파괴면을 따라 미끄러지는 다른 파괴형태와는 달리 암주 혹은 암블록의 회전을 동반하는 파괴형태로 정의된다. 이는 사면방향에 대해 역방향으로 발달된 불연속면이 존재하는 구역에서 주로 발생하며, 불연속면의 지질학적 특성뿐 아니라 기하학적인 특성도 사면의 안정성을 판단하는 중요한 요소로 작용된다. 본 연구에서는 역방향 불연속면이 발달된 절토사면에 대해 안정성을 평가하였다. 일반적으로 암반의 파괴거동은 불연속체 특성을 가지고 있으나 최근 연속체 해석에서 불연속면을 모사하는 수치해석방법들이 많이 논의되고 있다. 본 연구에서는 연속체 해석인 유한요소해석에 불연속면을 이질적인 경계특성에 적용되는 계면요소를 이용하여 모사함으로써 불연속면이 고려된 사면의 거동특성을 파악하였다.

Keywords

References

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