Tunnel and Underground Space (터널과지하공간)

Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering (한국암반공학회)
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A Study of the Applicability of Cross-Section Method for Cut-Slope Stability Analysis

개착사면의 안정성 해석을 위한 횡단면 기법의 활용성 고찰

  • Received : 2012.02.08
  • Accepted : 2012.02.27
  • Published : 2012.02.29
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Abstract

Stability of cut-slope, the orientation and dimension of which are gradually changed, has been analyzed by employing the cross-section method capable of comprehensibly considering the lithological, structural and mechanical characteristics of slope rock. Lithological fragility is investigated by inspecting the drilled core logs and BIPS image has been taken to delineate the rock structure. Engineering properties of drilled-core including the joint shear strength have been also measured. Potential failure modes of cut-slope and failure-induced joints are identified by performing the stereographic projection analysis. Traces of potential failure-induced joints are drawn on the cross-section which depicts the excavated geometry of cut-slope. Considering the distribution of potential plane failure-induced joint traces blocks of plane failure mode are hypothetically formed. The stabilities and required reinforcements of plane failure blocks located at the different excavation depth have been calculated to confirm the applicability of the cross-section method for the optimum cut-slope design.

개착면의 방향성과 규모가 점진적으로 변화되는 개착사면의 안정성을 지반의 암석학적, 구조적 및 역학적 특성을 종합적으로 고려한 횡단면 분석기법을 활용하여 분석하였다. 시추작업을 수행하여 획득한 코어시료를 관찰하여 사면지반의 암석학적 취약성을 조사하였으며, 시추공 내 BIPS 영상을 획득하여 사면 내부의 구조적 특성을 규명하였다. 시추코어 및 코어절리시료를 이용한 암석실험을 통해 사면 지반의 공학적 특성을 분석하였다. 평사투영해석을 수행하여 잠재적인 사면거동 양상과 거동유발 절리들을 분석하였으며, 거동유발 절리들의 트레이스 분포를 개착 형상이 고려된 횡단면상에 도시하였다. 횡단면에 분포된 평면파괴 절리들이 기저면을 형성하는 평면블록들을 절리 트레이스 분포를 고려하여 설정하였다. 횡단면 상에서 심도별 평면블록들의 안정성과 적정 안전율을 유지하기 위하여 요구되는 지보량을 산정하여 최적 사면 설계안 수립에 대한 횡단면 기법의 활용성을 고찰하였다.

Keywords

References

  1. 조태진, 박소영, 이상배, 이근호, 원경식, 2006, "개착사면의 구조적 특성과파괴양상을 고려한 계측 해석", 한국암반공학회지, 16, pp. 451-466.
  2. 조태진, 이창영, 고기성, 2004, "개착과정에서 인장균열이 발생된 동해고속도로 건설현장 암반사면의 거동해석", 한국지반공학회지, 20.8, pp. 15-27.
  3. Barton, N., Bandis, S. C. and Bakhtar, K., 1985, "Strength, deformation and conductivity of rock joints", Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 22, No. 3, pp. 121-140.
  4. Hoek, E. and Bray, J., 1974, Rock slope Engineering, The Institution of Mining and Metallurgy, London.
  5. ISRM, 1981, Rock characterization, testing and monitoring, In: Brown ET (ed) Suggested methods. Pergamon Press, Oxford, pp. 211.
  6. Mahtab, M. A. and Yegulalp, T. M., 1982, "A rejection criterion for definition of clusters in orientation data", Proc. 22nd Symposium on Rock Mechanics, R. E. Goodman and F. E. Heuze ed., Berkeley, pp. 116-23.
  7. Woodcook, N. H., 1977, "Specification of fabric shapes using an eigenvalue method", Bulletin of the Geological Society of America, Vol. 88, pp. 1231-1236. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1977)88<1231:SOFSUA>2.0.CO;2
  8. Raax, 1997, Borehole Image Processing System Information. Sapporo, Japan.
  9. Read, S., Richards, L. and Cook, G., 2003, "Rock mass defect patterns and the Hoek-Brown failure criterion", Proc. 10th Cong. ISRM, South Africa. pp. 947-954.
  10. Yoon, K. S., T. F. Cho, B. O. You, B. O. and K. S. Won, 2003, A new approach for borehole joint investigation development of discontinuity orientation measurement drilling system, Proc. 10th Cong. ISRM. South Africa, pp. 1355-1358.