• Tunnel and Underground Space
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• v.8 no.4
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• pp.287-295
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• 1998

Limit equilibrium method is widely used for the stability analysis of soil slopes. In jointed rock slopes however, the failure of the slope is largely dependent upon the strength and deformability of the joints in the rock mass and quite often failure occurs along the joints. This paper describes the use of ubiquitous joint model for the stability analysis of the jointed rock slopes. This model is essentially an anisotropic elasto-plastic model and can simulate two sets of joint in arbitrary orientations. Validation of the developed with the factor of safety equal to unity was selected when the shape of the failure plane is assumed log spiral. Then the factor of safety of the rock slope having two perpendicular joint sets was calculated while rotating joint orientations. Rusults were compared with limit equilibrium solutions on soil slopes having equivalent soil properties when plane sliding was assumed. Developed model predicted the factor of safety of jointed rock slope in a reasonable accuracy when joint spacing is sufficiently small.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 2001.03a
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• pp.177-187
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• 2001

암반사면의 안정성은 암반 내에 발달한 불연속면의 방향성과 파괴특성에 지대한 영향을 받는다. 두 조의 연속성이 좋은 절리가 발달한 암반의 거동을 해석하기 위해 FLAC의 FISH 언어로 작성된 편재 절리모델을 사용하여 절리암반사면의 안정성을 평가하였다. 해석 결과는 절리의 간격과 방향성을 달리하면서 수행된 UDEC 해석과 저면 마찰 모델 시험결과와 비교하였다. UDEC 해석과 저면 마찰 모형시험 의해 발생된 파괴면의 형상은 유사하였으며, 이 결과로부터 편재절리모델에 의한 FLAC 해석에서의 파괴면은 두 조의 교차하는 절리를 따라 계단식으로 파괴면이 발생함을 추정할 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.241-247
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• 2001

절리가 발달한 암반사면의 경우, 토사사면의 안전율 평가를 위해 널리 이용되는 한계평형법을 이용한 해석법은 파괴 활동면을 가장할 수 없기 때문에 사용이 곤란하다. 한편, 비등방 탄소성 모델(편재절리모델)을 사용하여 2조의 절리군을 가진 암반사면의 안전율을 계산할 수 있는 방법이 개발되었지만, 이 방법은 개별절리를 효과적으로 고려하지 못한다. 본 연구에서는 개별절리를 고려한 불연속체 해석에 의한 암반사면의 안정성 해석시 사면의 안전율을 평가하는 기법을 개발하였다. 이를 위해, 절리 전단강도 감소기법을 적용하였으며, UEDC의 내장 언어인 FISH를 사용하여 프로그램을 개발하였다. 또한 실제 절리 암반사면을 대상으로 절리를 측정하고, 개발된 기법에 의한 사면의 안전율을 구하였으며, 동일한 사면에 대해 등가연속체로 가정한 편재절리모델 해석을 수행하여 결과를 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 2001.03a
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• pp.97-108
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• 2001

절리가 발달한 암반의 거동평가를 위한 해석적 방법은 연속체 모델과 불연속체 모델을 사용하는 방법으로 대별할 수 있으며, 연속체 모델을 사용할 경우에는 유한요소법이나 유한차분법을 이용하는 방법이 주종을 이루고 있다. 불연속체 모델은 개별 블록들의 움직임을 일일이 계산하므로 매우 매력적인 방법이지만 현재의 지반조사 기술수준으로는 지반내의 절리발달사항을 정확히 파악하기가 매우 어려우며, 컴퓨터의 계산용량이 너무 과다해지는 단점이 있다. 따라서, 불연속면을 포함한 암반을 연속체로 가정한 편재절리 모델(ubiquitous joint model)을 이용한 연구가 요구된다. 한편, 터널의 경우는 사면의 경우와는 달리 파괴면의 형상을 사전에 가정하기 어렵기 때문에 한계평형법에 기초한 해석법 등을 적용하여 안전율을 구하기가 곤란하다. 이러한 이유에서 터널을 대상으로 한 수치해석은 안전율을 구하기보다는 안정성을 평가하는 데만 제한적으로 사용되어 왔다. 본 논문에서는 편재절리모델을 이용한 절리암반터널의 거동 평가기법과 수치해석에 의해 터널의 안전율을 구하는 방법을 제시하는 데에 그 목적이 있다. 이를 위해 터널의 안전율 구하는 방법을 강도감소기법에 근거하여 제시하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.11 no.3
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• pp.279-288
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• 2001

Jointed rock mass can be analyzed by either continuum model or discontinuum model. Finite element method or finite difference method is mainly used for continuum modelling. Although discontinuum model is very attractive in analyzing the behavior of each block in jointed blocky rock masses, it has shortcomings such that it is difficult to investigate each joint exactly with the present technology and the amount of calculation in computer becomes trio excessive. Moreover, in case of the jointed blocky rock mass which has more than 2 dominant joint sets, it is impossible to model the behavior of each block. Therefore, a model such as ubiquitous joint model theory which assumes the rock mass as a continuum, is required. In the case of tunnels, unlike slopes, it is not easy to obtain safety factor by utilizing analysis method based on limit equilibrium method because it is difficult to assume the shape of failure surface in advance. For this reason, numerical analyses for tunnels have been limited to analyzing stability rather than in calculating the safety factor. In this study, the behavior of a tunnel excavated in jointed rock mass is analyzed numerically by using ubiquitous joint model which can incorporate 2 joint sets and a method to calculate safety factor of the tunnel numerically is presented. To this end, stress reduction technique is adopted.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.573-576
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• 2008

절토사면 및 천심도 터널의 경우 불연속면을 따른 블록의 미끄러짐 및 회전 등이 안정성에 큰 영향을 미친다. 국도나 지방도 등을 확장 공사함에 따라 산악이 많은 우리나라 지형의 특성상 절토사면이 많이 발생하게 되고, 경우에 따라서는 이러한 절토사면에 터널이 위치하게 된다. 이런 상황의 터널갱구부 및 인접한 절토사면부에서 붕괴 및 균열이 빈번하게 발생되고 있다. 본 연구에서는 대절토사면과 인접한 터널갱구부에 대하여 편토압이 균열의 주원인인지를 결정하기 위하여 변위 및 응력 패턴을 분석한 사례연구를 제시하였다. 조사대상지역은 울진군에 위치한 터널굴진 현장이고, 붕괴는 터널갱구부와 인접한 절토사면부에서 발생하였으며 터널갱구부 상단의 숏크리트 타설지역에서 다수의 균열이 관찰되었다. 언급한 터널갱구부의 변위 및 응력패턴을 모사하기 위하여 유한차분법에 근거한 플랙을 사용하였으며, 세밀한 수치해석을 위해 편재절리모델을 도입하였다. 마지막으로, 터널갱구부의 균열에 영향을 미친 주원인에 대한 고찰을 다루었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.24 no.5
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• pp.65-78
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• 2008

In case of cut-slopes or shallow-depth tunnels, sliding along with discontinuities or rotation could play a critical role in judging stability. Although numerical analysis is widely used to check the stability of these cut-slopes and shallow-depth tunnels in early design process, common analysis programs are based on continuum model. Performing continuum model analysis regarding discontinuities is possible by reducing overall strength of jointed rock mass. It is also possible by applying ubiquitous joint model to Mohr-Coulomb failure criteria. In numerical analysis of cut-slope, main geotechnical properties such as cohesion, friction angle and elastic modulus can be evaluated by empirical equations. This study tried to compare two main systems, RMR and GSI system by applying them to in-situ hazardous cut-slopes. In addition, this study applied ubiquitous joint model to simulation model with inputs derived by RMR and GSI system to compare with displacements obtained by in-situ monitoring. To sum up, numerical analysis mixed with GSI inputs and ubiquitous joint model proved to provide most reliable results which were similar to actual displacements and their patterns.

• Tunnel and Underground Space
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• v.7 no.3
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• pp.202-207
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• 1997

Jointed rock is often modeled using ubiquitious joint models, anisotropic plasticity models with yield condions that simulate slip along joint sets. In this paper, a ubiquitous joint model is derived for a rock mass cut by two sets of continuous joints. The model is used to compute the bearing capacity of a footing resting on jointed rock. Comparison to a series of Distinct Element simulations with different joint spacings, suggests that ubiquitous joint modles are only appropriate when the joint spacing is small.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.21 no.3
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• pp.221-230
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• 2011

The movement of rock cut slopes may result in upheaval of an adjacent road. Because most cut slopes consist of rock, road upheaval due to the movement of a cut slope is a rare phenomenon in Korea. We found that the movement of rock slopes which are heavily weathered and with strongly developed weak zones is governed by circular failure of the overall rock formation rather than by failure along discontinuities. The results of a numerical analysis revealed that the application of a ubiquitous joint model in a continuum analysis is appropriate for anisotropic rocks (e.g., schist) and for slopes for which the stability is influenced by a particular discontinuity. The results of a field investigation and numerical analyses suggest that retaining walls and anchors should be used to stabilize rock slopes and that real-time monitoring equipment should be installed to assess the reinforcing effect of the remedial measures.