• 터널과지하공간
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• 제5권2호
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• pp.104-113
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• 1995

Shear strength of the discontinuity on which the pre-failure of rock slope was occurred during surface excavation was measured through the direct shear test using core samples obtained in-situ. Internal friction angle was increased as the roughness of discontinuity surface(JRC) was increased. Results of the tilt test using core samples of higher JRC also showed very similar trend as those of the direct shear test. When the samples replicated from natural cores were used int he tilt test, results of friction angles showed almost perfect continuation of the residual friction angles from the direct shear test. However, when the gouge material existed in the discontinuity the internal friction angle strongly depended upon the rate of filling thickness to the height of asperity irrespective of the JRC. Based on the results of both direct shear test and tilt test internal friction angle and cohesion of discontinuity, which reflect the in-situ conditions fo pre-sliding failure and also can be used for the optimum design of support system, were assessed. Two kinds of support measures which were expected to increase the stability of rock slope were considered; lowering of slope face angle and installation of rock cable. But, it was found that the first method might lead to more unstable conditions of rock slope when the cohesion of discontinuity plane was negligibly low and in that case the support systems of any kind which could exert actual resisting force were needed to ensure the permanent stability of rock slope.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.745-750
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• 2000

The shear strength of rock discontinuities is very important in many rock engineering project including analysis of tunnel and slope. But shear strength of rock that acquired through discontinuity shear test is different from soil shear test and more complex. Shear strength is effected by the factors which are various, but it is the best influence of filling material and joint roughness. In this research, we studied shear strength characters of natural joint of phillite that was placed importance on joint roughness, JRC is less low than 8.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.11-22
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• 2019

본 연구는 양산단층대를 통과하는 고속도로 건설공사 중 암반비탈면의 파괴가 유난히 많이 발생된 원인을 규명하기 위하여 수행하였다. 이를 위해 128개소의 양산단층대 파괴 암반비탈면 대하여 불연속면 유형(절리, 층리, 단층)에 따라 face mapping과 역해석을 통해 전단강도(점착력, 내부마찰각)를 재 산정하였다. 재 산정된 점착력과 내부마찰각에 대해 분석을 하였으며 기존 문헌 및 설계 값과도 비교를 하였다. 전체적으로 본 연구에서 재 산정된 점착력과 내부마찰각이 기존 문헌 및 설계에 적용된 값보다 작은 것으로 나타났다. 이와 같은 이유로 시공 중 많은 암반비탈면에서 파괴가 발생된 것으로 보인다. 이것은 연구 대상 지역의 쇄설성퇴적암이 가지고 있는 특성과 발달된 불연속면이 큰 역할을 한 것으로 판단된다. 특히 층리 불연속면인 경우 기존 값과 비교 시 가장 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 불연속면에 점토충진물이 존재하는 경우 불연속면의 유형에 따라 전단강도가 서로 다른 경향을 보이는 반면, 파쇄물이 존재하는 경우에는 전단강도 값은 불연속면의 유형에 상관없는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제4권3호
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• pp.261-273
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• 1994

Direct shear tests were carried out on the rock joints and artificial discontinuities to investigate the influence of joint roughness on the shear strength and deformation behaviour. Single direct shear testing apparatus used in experiment was designed and manufactured. Its capacity is 200 tons of shear load, 20 tons of normal load and 50$\textrm{cm}^2$ of maximum shear area. Test samples were cement mortar with artificial discontinuity and sandstone with natural joint. Peak shear strength was increased as joint roughness or normal stress was increased, especially, linearly increased with roughness angle in cement mortar. If joint roughness angle was constant at low normal stress, shear strength was not affected by width and height of joint roughness in cement mortar. Peak shear strengths obtained from tests were larger than the values calculated by Barton's equation, and shear stiffness was increased with joint roughness coefficient.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.139-152
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• 2018

본 연구에서는 경상분지 퇴적암지대 특히 양산단층대(일광동래단층대) 구간 퇴적암 비탈면에서 도로 시공 시 불연속면(층리)에서 발생된 파괴사례를 분석하였다. 이 지역의 경우 다른 지역에 비해 시공 중 비탈면파괴 사례가 유독 많이 발생된 지역이다. 노출된 파괴 비탈면에 대한 Face Mapping 작성 후 한계평형법에 의한 역해석을 통해 불연속면(층리)의 전단강도 파라미터를 산정하였다. 분석 결과 이 지역 불연속면(층리면) 비탈면 경우 기존 설계 전단강도 파라미터 값 및 문헌제시 값과 비교했을 때 상당히 작게 산정되는 것으로 나타났다. 이것은 층리면에 존재하는 잔존물과 지하수의 유출 등에 의한 영향으로 볼 수 있는데, 특히 점토와 같은 풍화잔존물이 불연속면의 전단강도에 감소에 영향을 미친 것으로 판단된다. 그리고 마찰각은 층리면각과 서로 비례하는 경향을 보여 두 변수사이에 관계식을 제시하였다. 이 식을 이용하여 노출된 층리면각을 알면 쉽게 전단강도 마찰각을 손쉽게 산정할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.151-160
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• 2003

암반사면의 대표적인 파괴유형인 쐐기파괴에 대한 확률론적 안정 해석 수행 과정에서 가장 주요한 불연속면의 특성인 전단 강도에 대해 Mohr-Coulomb 모델에 의한 선형적 강도특성과 Barton모델에 의한 비선형적 강도특성이 사면의 안정성 해석에 주는 영향을 비교하고자 하였다. 사면 안정성 해석의 방법으로 결정론적 해석과 Monte Carlo Simulation을 이용한 확률론적 해석을 수행하였으며, 불연속면의 통계적 분석을 수행한 후 $x^2$ 검증을 통해 분포함수를 검증하였다. 해석 대상 사면은 중앙선 O O공구로, 불연속면의 특성을 파악하기 위해 BIPS, DOM, Scanline, 절리면 직접전단 시험자료를 사용하였다. Mohr-Coulomb, Barton모델에 의한 결정론적 해석 결과는 모두 안정한 것으로 나타났으나, 확률론적 해석 결과 두 모델 모두 5% 이상의 파괴확률을 나타냄으로서 잠재적인 불안정성을 가지는 것으로 평가되었다. 또한 Mohr-Coulomb의 모델이 Barton의 모델보다 더 큰 파괴확률을 가지는 것으로 나타났다. 불연속면의 전단강도 정수 산정시 Mohr-Coulomb의 모델은 한정된 실내시험 자료를 가지게 되고, 정확한 점착력의 산정이 어려운 점, 파괴블록의 규모가 작은 경우 안전율이 지나치게 과대 평가될 가능성 등이 있으므로, 합리적인 사면 안정성 해석을 위해서는 강도정수 산정시 적절한 모델 선택이 중요하다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.771-784
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• 2007

본 연구는 변성 및 단층의 영향을 받은 운모편암의 풍화 특성에 관한 고찰로 여러 실내 실험을 통하여 운모편암의 풍화 특성을 규명하였다. 물리적-화학적 풍화현상을 모사한 동결-융해실험은 운모편암에 발달한 엽리면의 영향으로 일축압축강도의 저하가 풍화상태에 따라 $20{\sim}40%$ 발생함을 보여주고 있다. 서로 다른 풍화등급의 가진 시료에 대하여 슬레이킹 내구성 실험을 실시한 결과 단층파쇄대 부근의 심한 풍화상태의 시료의 내구성 지수가 상대적으로 신선한 시료보다 낮음을 볼 수 있었다. 슬레이킹 실험 전후의 시료에 대한 XRD 분석을 통하여 건습에 의해 녹니석과 같은 점토광물이 용탈되는 광물의 동적변화 양상을 알아보았다. 시간에 따른 운모편암의 거동은 크릴시험을 통하여 알아보았는데 이 역시 암석내에 발달한 엽리면에서의 거동이 주요한 변형 원인으로 나타났다. 불연속면의 전단특성은 불연속면에 충진되어 있는 점토광물의 영향을 많이 받고 있으며 최대전단강도와 잔류전단강도의 차이가 크게 발생함을 볼수 있었다. 이러한 실내실험들은 운모편암의 공학적 특성은 엽리면 혹은 불연속면의 거동에 많은 영향을 받을 것이라는 것을 보여주고 있다.

• Computers and Concrete
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• 제12권3호
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• pp.351-375
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• 2013

Post-punching resistance of a flat slab can help redistribute the gravity loads and resist progressive collapse of a structure following initial damage. One important difficulty with accounting for the post-punching strength of a slab is the discontinuity that develops following punching shear. A numerical simulation technique is proposed here to model and evaluate post-punching resistance of flat slabs. It is demonstrated that the simulation results of punching shear and post-punching response of the model of a slab on a single column are in good agreement with corresponding experimental data. It is also shown that progressive collapse due to a column removal (explosion) can lead to punching failure over an adjacent column. Such failure can propagate throughout the structure leading to the progressive collapse of the structure. Through post-punching modeling of the slab and accounting for the associated discontinuity, it is also demonstrated that the presence of an adequate amount of integrity reinforcement can provide an alternative load path and help resist progressive collapse.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.161-184
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• 2001

Rock masses usually contain such features as bedding planes, faults, fissures, fractures, joints and other mechanical defects which, although formed from a wide range of geological processes, posses the common characteristics of low shear strength, negligible tensile strength and high fluid conductivity compared with the surrounding rock material. In the engineering context here, the discontinuities can be the single most important factor governing the deformability, strength and permeability of the rock mass. Moreover, a particularly large and persistent discontinuity could critically affect the stability of any surface or underground excavation. For these reasons, it is necessary to develop a thorough understanding of the geometrical, mechanical and hydrological properties of discontinuities and the way in which these will affect rock mechanics and hence rock engineering.

• Advances in Computational Design
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• 제1권1호
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• pp.61-77
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• 2016

Seismic performance of structures depends on the force flow mechanism inside the structure. Discontinuity regions, like beam-column joints, are often affected during earthquake event due to the complex and discontinuous load paths. The evaluation of shear strength and identification of failure mode of the joint region are helpful to (i) define the strength hierarchy of the beam-column sub-assemblage, (ii) quantify the influence of different parameters on the behaviour of beam-column joint and, (iii) develop suitable and adequate strengthening scheme for the joints, if required, to obtain the desired strength hierarchy. In view of this, it is very important to estimate the joint shear strength and identify the failure modes of the joint region as it is the most critical part in any beam-column sub-assemblage. One of the most effective models is softened strut and tie model which was developed by incorporating force equilibrium, strain compatibility and constitutive laws of cracked reinforced concrete. In this study, softened strut and tie model, which incorporates force equilibrium equations, compatibility conditions and material constitutive relation of the cracked concrete, are used to simulate the shear strength behaviour and to identify failure mechanisms of the beam-column joints. The observations of the present study will be helpful to arrive at the design strategy of the joints to ensure the desired failure mechanism and strength hierarchy to achieve sustainability of structural systems under seismic loading.