• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.191-203
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• 2009

본 연구에서는 대규모 절개사면에서 억지말뚝의 효과를 확인하고, 사면과 억지말뚝의 거동을 조사하였다. 먼저, 사면의 절토공사시 경사계를 이용하여 사면지반의 거동을 조사하였다. 계측결과 사면지반의 수평변위는 점차적으로 증가하고, 사면활동면의 발생위치에서 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 이를 통하여 사면활동깊이의 예측이 가능하였다. 사면활동면의 예측을 통하여 억지말뚝의 설계와 시공이 수행되었다. 그리고 억지말뚝으로 보강된 절개사면에 대하여 각종 계측시스템을 적용하여 억지말뚝의 거동을 조사하였다. 계측결과 억지말뚝의 수평변위는 켄틸레버보의 변형형상과 유사하게 발생되었으며, 말뚝두부의 철근콘크리트보의 설치로 인하여 두부의 수평변위 억제효과를 확인할 수 있다. 억지말뚝의 최대휨응력이 발생되는 깊이는 대상지반의 상부토사층이 존재하는 깊이와 유사한 것으로 나타났다. 또한, 쏘일네일링 시공을 위한 억지말뚝 전면부 사면굴착시 억지말뚝의 수평변위가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통하여 대규모 절개사면에 대하여 억지말뚝의 적용성 및 효과를 확인할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 사면안정 학술발표회
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• pp.79-88
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• 2000

국내의 지질 및 지형적 특성으로 인하여 도로 개설에 따른 절개 사면이 증가하고 있는 추세이다. 하지만 이런 절개 사면에 대한 체계적이고 효율적인 자료를 갖추고 있지 못하는 실정이다. 특히, 강원도는 산악지형이 많고 영동지방과 중부지방을 연결하는 도로에 대규모 절개사면들이 자리잡고 있어 매년 크고 작은 사면활동이 발생되어지고 있다. 하지만 아직까지 강원도 산악지형에서 발생한 사면파괴에 대한 적절한 평가와 대책이 이루어지지 못하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 강원도 지방도 사면의 관리현황과 유지관리방법 그리고 대책수립현황에 대해 소개하고, 조사된 자료로부터 산악지형 지방도 사면의 특징을 파악하여 나아가서는 적절한 사면안정대책 수립을 위한 방안을 제시하는 데 있다.

• 지질공학
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• 제16권2호
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• pp.189-199
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• 2006

본 논문은 도로공사시 발생된 붕괴사면을 대상으로 사면안정성을 검토하고, 불안정할 경우 합리적인 사면보강공법을 제안한 현장사례 연구이다. 사면조사결과 대상사면은 5개의 대규모 인장균열을 포함하고 있으며, 사면활동은 인장균열에서 시작하여 표토층과 풍화암층사이까지 발생된 것으로 판단된다. 사면안정해석은 건기시와 우기시에 대하여 각각 수행되었으며, 대상사면은 현재 불안정한 것으로 예측되었다. 사면보강공법은 사면의 파괴규모에 따라 선정하는 것이 바람직하다. 즉, 파괴규모에 따라 소규모파괴, 중규모파괴, 그리고 대규모파괴로 나누고 각각의 파괴규모에 따라 사면보강공법을 결정할 수 있다. 대상사면의 경우 대규모파괴에 해당하므로 사면보강공법은 안전율증가공으로 억지말뚝공을 채택하고, 안전을 유지공으로 식생공(Seed Spray) 및 지표수배제공을 채택할 수 있다. 억지말뚝으로 보강된 사면의 안정해석을 위하여 SLOPILE(Ver 3.0)프로그램을 적용하였다. 사면안정 해석결과 1열의 억지말뚝을 시공할 경우 안정한 것으로 나타났으며, 해석결과로부터 억지말뚝의 사면안정효과를 확인할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.115-121
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• 2005

국토의 $70\%$가 산지로 이루어져 있는 우리나라의 지형적인 특성으로 인하여 도시간의 연계성을 필요로 하는 상황에 의해 계속적인 도로공사가 요구되고 있다. 이에 따라 대규모 절개사면의 발생은 필연적으로 형성되고 있다. 이러한 절개사면이 전반적인 붕괴될 경우의 보강방법으로 지표에서 이동하려는 토괴를 관통하여 부동지반까지 말뚝을 삽입해서 지반활동하중을 말뚝이 저항을 하여 부동지반으로 전달시킴으로써 토괴의 이동에 대하여 역학적으로 저항하는 억지말뚝 공법을 채택하고 있다. 현재 경험적으로 사용되는 말뚝의 근입깊이와 말뚝의 간격에 대한 한계를 수치해석을 통하여 분석하고자 하였다. 이 결과 억지말뚝의 가장 효과적인 시공깊이 및 배치간격을 제안하였다.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.101-109
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• 2010

대규모 도로사면의 경우 대부분 소단 형식의 계단식 절개사면인 경우가 많다. 특히 단층파쇄대와 동반된 절개사면은 안정성 확보를 위해 특별한 보강공법이 요구된다. 이러한 특이 사면에서의 경우는 지질적 특성 때문에 기존 사면 보강공법으로는 어려운 경우가 많다. 특히 파쇄대 발달 구간에서는 굴착과 발파로 인해 암반 내 블록의 움직임 및 불연속면의 간극이 확대되어 사면의 안전율이 크게 낮아진다. 이로 인해 파쇄대의 지질적 특성에 따른 효율적인 보강대책공법 개발이 필요하나 현재까지의 지보재로는 그 적용성에 한계가 있다. 따라서 사면 및 터널 내 특이 파쇄대 구간의 효율적인 안정성 확보를 위해 특화된 록볼트 공법 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위해 최근 특이 암반파쇄대 구간에서 전면 마찰형으로 사용되는 스웰렉스 볼트 공법의 지보효과를 증대시키는 새로운 개량형 록볼트를 개발하는데 목적을 두고 있다.

• 터널과지하공간
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• 제20권1호
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• pp.7-14
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• 2010

총 7단 105 m 높이의 대규모 절개면을 가진 석산에 대하여 안정성 해석을 하였다. RMR, SMR 해석과 함께 FLAC/slope를 이용하여 지하수위의 변화에 따른 안정성 해석을 실시하였다. 해석결과 안산암 부분에 파괴의 위험성이 나타났으며 습윤 시 안전율이 낮게 나타나서 soil-nailing과 같은 대책이 필요한 것으로 나타났다. 사면의 안정성은 지하수위에 따라 크게 변하여 지하수위에 대한 정밀한 조사가 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 제3회 부산.경남지부 심포지엄
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• pp.29-48
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• 2001

일반적인 폐수처리 시 여러 광물들이 사용되는 데 예를 들면, 수산화칼슘 및 탄산나트륨은 중화제, 점토는 응집제, 알룸(alum) 및 염화철은 인 제거제로 사용되고 있다. 산성광산배수인 경우에는 알칼리성의 중화제로 석회 (CaO), 석회석 (CaCO$_3$), 가성소다 (NaOH), 탄산나트륨 (NaCO$_3$) 등이 사용된다. 그러나, 설비비 및 유지비가 많이 들어 몇 십년 동안 계속해서 침출되는 산성광산배수를 처리하기에는 문제가 있다. 산성광산배수 (Acid Mine Drainage, AMD)는 pH가 6.0 미만이고 총산도 (totalacidity)가 총알카리도 (total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석 (marcasite)을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. 산성광산배수에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. 산성광산배수에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. 산성광산배수 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. 산성광산배수는 환원환경에서 생성된 석탄층 및 접촉교대 또는 열수에 의해 생성된 금속광이 공기 및 물에 노출되어 생성되는 자연적인 현상이다. 그러나 국지적인 지역에서 인간이 이 광상들을 환경영향을 고려하지 않고 대규모로 개발할 때 인간 생활에 심각한 영향을 미치는 것이다. 광산산성배수를 처리하기 위해 상기와 같이 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, 산성광산배수 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 광산산성폐수가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다.

• 터널과지하공간
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• 제16권2호
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• pp.109-134
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• 2006

암반(암석)은 생성시와는 다른 온도 압력조건, 대기와 지하수 및 강우 등의 영향으로 풍화작용을 겪게된다. 풍화작용은 암석을 구성하는 조암광물의 화학적 성질을 변화시키며, 불연속면을 따른 물리, 화학적 제반특성에 영향을 준다. 암석이 풍화작용을 겪게 되면 암석(암반)의 물성이 저하되는 현상이 나타나 이로 인한 사면의 파괴, 지하수의 유출, 암종간의 차별풍화로 인한 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 대규모 사면 절개시에는 현재의 풍화특성을 분석하여 풍화상태가 앞으로 어떻게 진행될 것인지 예측하고, 이 결과를 토대로 비탈면 보호 및 보강공법에 기준을 판단하는 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해 기존의 여러 건설사업의 설계단계에서 화학적 풍화속도와 암석의 다른 특성들을 종합하여 분석하는 화학적 풍화민감도 분석 기법이 적용되어 왔다. 그러나 기존의 화학적 풍화민감도 분석은 본래 암반이 아닌 토양의 풍화에 대해 개발된 기법이며 고려되어야 할 변수들의 수가 많고 그 관계가 복잡하며, 공학적 시간단계별로 암반사면의 풍화민감특성을 적용하는데 한계가 있다. 또한, 기존의 방법은 주로 등방성이 강한 화강암질 암석에 특성분석 기법을 적용하여 퇴적암과 같이 이방성이 강한 암반에 적용하기 어려운 문제도 있다. 풍화지형을 연구하는 지형학자들의 연구(Oguchi et al., 1994; Sunamura, 1996; Norwick and Dexter, 2002)에서 시간에 따라 진행되는 풍화에 의한 암석의 강도저하는 음지수 함수의 형태를 나타내는 것을 제안되었다. 이 관계를 공학적으로 적용하면, 풍화에 작용하는 여러 요인들의 결과를 강도저하로 표현할 수 있으며, 강도라는 암석의 물성을 설명함으로써 공학적으로 의미가 있는 결과를 도출할 수 있다. 따라서, 이 연구에서는 전술한 관계에 의해 풍화진행 시간에 따른 암석의 강도특성 변화를 고려하여 퇴적암에 특화시킨 풍화민감특성 분석을 암반사면의 풍화민감특성을 설명하고 설계에 직접적으로 적용할 수 있는 방법으로 제안한다.