• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.383-396
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• 2014

사면붕괴에 따른 재해에 효과적으로 대응하기 위해서는 사면의 상태, 특성, 안정성과 사면붕괴시의 피해도에 대한 분석이 필요하다. 이 연구에서는 사면 관리에 필요한 다양한 항목을 포함하고 있는 사면기호시스템(Slope Code System, SCS)을 제안하고 있다. SCS는 사면의 상태, 지질특성, 공학적 안정성, 피해도 등을 평가하여 사면의 특성을 구체적으로 표현할 수 있으며, 평가방법도 비교적 쉽게 할 수 있다. SCS는 5가지의 평가 요소로 구성되어 있는데, '요소-1'은 사면의 구성물질을 나타내며, '요소-2'는 사면의 지질학적 특성을 성인에 따른 암종(rock type)과 지질구조로 나타낸다. '요소-3'은 사면의 공학적 안정성 평가하며, '요소-4'는 보호 보강 상태를 나타낸다. 마지막으로 '요소-5'는 사면붕괴 시 발생될 수 있는 피해의 정도를 나타낸다. SCS의 5가지 평가 요소들은 각각 평가 결과를 나타내는 고유한 분류 기호들을 가지고 있으며, 각 요소별 평가 결과로부터 부여된 5개의 기호들을 조합하여 사면의 종합적인 상태를 나타낸다. SCS는 사면의 상태, 특성, 공학적 안정성, 피해도 등을 종합적으로 평가하므로 사면의 유지관리에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1997년도 사면안정 학술발표회 논문집
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• pp.61-72
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• 1997

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.65-74
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• 2003

본 논문에서는 사면안정해석에 있어서의 유한요소법과 한계평형법의 결과를 나타내었다 해석의 타당성을 부여하기 위하여 유한요소법과 한계평형법에 의한 안전율을 비교하였으며, 각각의 방법에 의한 안전율이 잘 일치됨을 보여 전단강도감소기법을 사용한 유한요소해석이 사면안정해석에 있어서 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다. 구성 법칙, 사면의 경사각, 흐름법칙, 그리고 유한요소망의 이산화에 따른 일련의 유한요소해석을 실시한 결과, 전단강도감소기법에 근거한 유한요소해석법은 안전율에 관하여 합리적인 결과를 제공할 수 있음을 확인하였고 유한요소해석결과는 구성법칙과 흐름법칙의 선택에 의해 상당한 영향을 받을 수 있음을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.19-28
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• 1999

본 논문에서는 사면붕괴해석에 대한 유한요소법의 적용에 대하여 검토하였다. 사면안정문제에 대해 가장 일반적으로 사용되는 방법은 한계평형이론에 의한 절편법이다. 또한 유한요소법은 지반의 응력, 변형률을 분석하는 방법으로 널리 인식되어 있다. 본 논문에서는 유한요소법으로 사면안정해석시, 요구되는 최소안전율 계산방법을 효율적으로 고려하는 방법에 대하여 검토하였다. 그리고 유한요소법으로 사면의 붕괴해석을 하는 경우에, 적용되는 해석방법 및 그 결과에 미치는 요인에 대하여 검토하였다. 또한, 여러 사면의 경우에 대하여 기존의 한계평형법에 의한 절편법과 유한요소 해석결과를 비교, 검토하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.27-40
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• 1999

사면안정해석을 수행하기 위하여 많이 사용하는 한계평형방법은 일정한 가정을 하여 안전율을 평형에 필요한 응력과 흙의 전단강도의 비로 정의하여 대상사면의 안전율을 구한다. 유한요소법을 이용한 사면안정해석방법은 응력상태를 유한요소법으로 구한 후 원호나 대수나선형등의 일정한 모양의 사면 파괴선을 가정하여 반복적으로 최소안전율을 구한다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용한 사면안정해석방법을 개발하여 사면의 가장 취약한 부분을 따라 파괴선이 발생하도록 하였다. 이것은 요소내의 국부안전율과 파괴각을 고려하여 사면파괴선을 자동적으로 구할 수 있도록 함으로써 가능한데 이 방법은 임의의 파괴선을 가정할 필요가 없으며 절편에 작용하는 힘에 대하여 가정을 할 필요가 없고 임의의 모양의 파괴선을 구할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 개발된 해석방법을 검증하기 위하여 가상의 사면, 자연사면, 그리고 댐사면에 적용하여 실무에서 많이 사용하는 한계평형방법 프로그램인 STABL5M과 SLOPE/W과 비교 평가하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.519-526
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• 2000

강수량 변동에 따른 사면 내의 지하수유동과 사면의 안정성 변화를 동시에 분석.평가하기 위하여 하나의 완전 연동된 수리지질역학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 변형성 지질매체 내에서의 지하수유동을 설명하는 일련의 지배식들과 Galerkin 유한요소법에 기초하여 개발되었다. 1990년부터 1999년까지의 서울지역의 건기 (1월) 및 우기 (8월) 강수량 하에 있는 토양 사면에 대해 개발된 모델을 적용하여 일련의 수치실험을 실시하였다. 수치실험의 결과는 강수량이 증가함에 따라 사면의 수리역학적 안정성이 전반적으로 악화됨을 보여준다. 즉 강수량이 증가할수록 공극수압이 증가하고 지하수면이 상승한다. 그 결과 불포화대가 축소되고 삼출면이 팽창되며 사면의 전단부를 따라 지하수유동속도가 증가하게 된다. 동시에 강수량이 증가할수록 사면 전단부를 향해 전반적인 변위량이 증가한다. 그 결과 안전율이 1 이하인 불안전한 지역이 사면 전단부에서 사면 상부 쪽으로 전파.팽창되며 그 두께도 증가한다. 수치실험의 결과는 또한 사면의 표면에서는 전단파괴와 더불어 인장파괴도 발생할 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1349-1357
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• 2010

절토사면의 안정성은 1차적으로 사면 자체의 지반 구조에 의해서 결정되지만 2차적으로 강우와 강설에 의한 수리적인 요소의 영향을 받는다. 매 년 여름 집중호우 기간에 많은 사면들이 붕괴되는 사례를 볼 때, 수리적인 요소가 사면의 안정성에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있다. 수리제어공법의 목적은 물이 배수될 수 있는 길을 만들어주는 것으로 그 목적은 매우 간단하다. 하지만 공법이 시공된 이후 강우와 강설로 인해 유입되는 토사, 낙엽이 관리 소홀로 도수로나 배수로를 막아 본래의 역할을 하지 못하는 경우가 대부분이다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점으로 발생한 국내 사례를 통해 사면에 적용되는 수리제어공법들의 유지관리 개선방안에 대해 논의하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.135-142
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• 2001

사면안정해석을 위해 다공체(porous medium) 이론이 제시되었다. 다공체 이론은 간극수압, 토질입자 및 간극수의 상호작용을 포함하는 여러 가지 지반관련 문제의 이해에 있어 매우 중요하다. 이러한 상호작용은 토질강도 및 변형에 중요한 영향을 미친다. 압밀 예제로서 이러한 모델의 정확도를 첫째로 검증하였다. 사면안정해석에 있어서 토질의 응력 및 강도는 일반적인 구성모델을 포함한 비선형 유한요소해석을 사용하여 정확히 계산되었다. 사면안정해석은 한계상태를 표시하는 파괴면이 나타날 때까지 점차적인 중력의 증가로 실행되었다. 안전율은 증가시킨 중력과 실제사면 중력의 비로서 계산되었다. 제시된 사면 안정 해석 방법의 자세한 사항은 예제를 통하여 설명되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.20-27
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• 2006

중국 Three Gorges Project의 대수로사면 안정성은 설계와 시공측면에 있어 주요 관심사가 되었다. 사면 굴착으로 인한 제하과정에서 암반은 역학적으로 불안정한 상태에 놓인다. 본 논문은 FEM(2D-3D)를 이용하여 단층 암반 굴착으로 인한 암반사면의 안정성을 평가하였다. 해석결과 굴착 후 수로사면의 양측 수직벽과 분리울타리의 중간 상부에서 인장응력과 전단손상영역이 주로 발생하였다. 해석결과를 토대로 대규모 사면활동에 대한 안정성을 확인하였으나 시공단계에서 국부적 사면활동을 방지하기 위한 록볼트와 록앵커 등의 보강이 필요한 것으로 검토되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.141-148
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• 2000

사면 안정 해석은 주로 파괴 활동면의 전단 강도와 발휘되는 전단 강도의 최대비로서 표현되는 파괴활동의 추정을 위해 기존의 고전적인 방법을 사용하거나 이와 유사한 방법등이 사용되어 왔다. 이러한 방법들은 토질에 있어서의 상호 작용력과 그에 따른 전당력 및 사면 활동면의 반복되는 추정등의 가정으로 불확실성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 토질전체를 연속체로 규정하고 비선형 유한요소법을 이용한 토질의 실제 응력과 강도를 정확하게 계산하였다. 사면 안정은 점차적 인증력의 증가로서 사면의 붕괴 활동면이 나타나FEo 까지로 해석되었다. 제시된 방법의 세부적인 사항은 예제를 통하여 설명되어 있다.