• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.1-17
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• 2000

잠재적인 파괴위험 가능성이 있는 270여 개소의 절개사면을 조사하여 지반구성, 사면 높이 및 경사도 현황을 파악하였다. 위험 절개사면의 84% 이상이 암반사면 혹은 혼합사면이었으며, 위험 사면의 높이는 대략 10∼30인 경우가 72% 이오T다. 또한, 일부 붕괴 사면에 대해서는 다양한 방법에 의한 역해석을 실시하여 사면파괴의 원인을 분석하였다. 사면 파괴의 주원인은 하절기의 집중호우에 의한 것이 대부분이었으나, 건설 중의 발파진동도 공사 중의 사면 안정성에 영향을 주고 있다.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.115-129
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• 2015

대단면 터널 입구부의 대절토 사면은 불안정한 응력분포 및 소성변형 가능성으로 인해 잠재적 취약부로 인식되고 있다. 본 사례연구에는 대단면 터널 갱구부 대절토 사면의 강우 후 유실사고 및 원인규명, 복구공법을 분석하여 제시하였다. 대상 현장은 46 mm의 강우 후 암반의 불연속면을 따라 대규모 평면파괴가 발생하였으며, 상부 절토사면의 불안정을 야기하였다. 지질조사 및 매핑 자료 분석 결과, 붕괴 원인은 풍화된 암반의 불연속면에 협재된 충전물과 지반 포화로 인한 절리면 연화(softening)로 판단되었다. 알칼리 장석이 풍부한 화강편마암은 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 침하량 계측자료 분석 결과, 붕괴 직전에 급격한 변위량 증가를 관찰하였으며, 향후 사면 계측관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 응급복구 대책으로 콘크리트 공동충전 및 외부로부터 압성토 채움을 성공적으로 시행하였다. 항구복구 대책으로 사면부에는 격자블럭 및 지중 앵커 시스템을, 터널 측벽부에는 추가 락볼트 보강 및 그라우팅 공법을 성공적으로 적용하였다. 한계평형해석과 평사투영해석을 통해 원 사면의 불안정성과 보강방법의 유효성을 확인하였다. 본 사례연구는 향후 유사한 대절토 사면에 귀중한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권2호
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• pp.125-140
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• 2010

Slope stability analysis of the right abutment of a railway bridge proposed at about 350 m above the ground level, crossing a river and connecting two huge hillocks in the Himalayas, India is presented in this paper. The site is located in a highly active seismic zone. The rock slopes are intensely jointed and the joint spacing and orientation are varying at different locations. Static slope stability of the rock slope is studied using equivalent continuum approach through the most commonly used commercial numerical tools like FLAC and SLOPE/W of GEOSTUDIO. The factor of safety for the slope under static conditions was 1.88 and it was reduced by 46% with the application of earthquake loads in pseudo-static analysis. The results obtained from the slope stability analyses confirmed the global stability of the slope. However, it is very likely that there could be possibility of wedge failures at some of the pier locations. This paper also presents the results from kinematics of right abutment slope for the wedge failure analysis based on stereographic projections. Based on the kinematics, it is recommended to flatten the slope from 50o to 43o to avoid wedge failures at all pier locations.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권2호
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• pp.181-194
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• 2019

Due to the seepage of groundwater, the resisting force of slopes decreases and the sliding force increases, resulting in significantly reduced slope stability. The instability of most natural slopes is closely related to the influence of groundwater. Therefore, it is important to study slope stability under groundwater seepage conditions. Thus, using a simplified seepage model of groundwater combined with the analysis of stresses on the slip surface, the limit equilibrium (LE) analytical solutions for two- and three-dimensional slope stability under groundwater seepage are deduced in this work. Meanwhile, the general nonlinear Mohr-Coulomb (M-C) strength criterion is adopted to describe the shear failure of a slope. By comparing the results with the traditional LE methods on slope examples, the feasibility of the proposed method is verified. In contrast to traditional LE methods, the proposed method is more suitable for analyzing slope stability under complex conditions. In addition, to facilitate the optimization of drainage design in the slope, stability charts are drawn for slopes with different groundwater tables. Furthermore, the study concluded that: (1) when the hydraulic gradient of groundwater is small, the effect on slope stability is also small for a change in the groundwater table; and (2) compared with a slope without a groundwater table, a slope with a groundwater table has a larger failure range under groundwater seepage.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.13-23
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• 2010

암반사면의 전도파괴는 암반이나 토체가 기존 파괴면을 따라 미끄러지는 다른 파괴형태와는 달리 암주 혹은 암블록의 회전을 동반하는 파괴형태로 정의된다. 이는 사면방향에 대해 역방향으로 발달된 불연속면이 존재하는 구역에서 주로 발생하며, 불연속면의 지질학적 특성뿐 아니라 기하학적인 특성도 사면의 안정성을 판단하는 중요한 요소로 작용된다. 본 연구에서는 역방향 불연속면이 발달된 절토사면에 대해 안정성을 평가하였다. 일반적으로 암반의 파괴거동은 불연속체 특성을 가지고 있으나 최근 연속체 해석에서 불연속면을 모사하는 수치해석방법들이 많이 논의되고 있다. 본 연구에서는 연속체 해석인 유한요소해석에 불연속면을 이질적인 경계특성에 적용되는 계면요소를 이용하여 모사함으로써 불연속면이 고려된 사면의 거동특성을 파악하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권4호
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• pp.39-50
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• 1988

현재까지 사면의 안정해석은 거의 결정론적 방법에 의해서 도호사면을 대상으로 연구가 수행되어 왔다. 그러나 실제적으로 사면의 파괴형상은 대수나선, 복합직선, 정원형, Cycloid기선 등의 다양 한 형태를 나타내고 있다. 따라서 본 연구는 지하수위를 고려한 기류한 사면의 파괴형상을 대수나선으로 하고 하중과 흙의 강침정수의 확률변수분포를 정규분포, 대수정규분포 및 베타분포로 가정하여 사면의 파괴확률을 구했다. 그치고 사면안정설계에 이용되고 있는 안전률과 파괴확률과의 관계를 분석하여 허용안전률에 대한 신잡실를 판단하기 위하여 수행되었다. 그 결과로 동일한 안전률에 대해서 변리계수가 증가함에 따라서 파괴확률이 증가하므로 사면설계에 있어서 안전률보다 파괴덕률을 이용하는 것이 합리적이라고 생각된다. 또한 허용안전률은 현장 조건을 고려하여 결정하는 것보다는 강도정수의 변리계수에 의하여 결정하는 것이 더 타당하다고 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제4권2호
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• pp.5-14
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• 1988

균질토 사면에서 진행성 파괴에 대한 확를론적 모델이 제시되었다. 파괴면 위의 어떤 절편에 대한 국부적인 Safety Margin은 정규분포차 가정하였다. 파괴면을 따라 존재하는 전단강도의 불확실성은 1차원 Random Field Models로 표현되었다. 이 연구에서는 파괴가 Toe에서 시작되어 사면 정상까지 진행되는 경우만을 고려하였다. 파괴면위의 어느 두 인접 절편의 Safety Margin의 Joint Distribution은 Bivariate Normal로 가정하였다. 활동파괴의 전체적인 파괴확률은 일련의 Conditional events의 급으로 표현되었다. 최종적으로 개발된 절차가 절취사면의 신뢰도를 얻기 위하여 한 예에 적용되었다.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.481-496
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• 2024

Internal erosion around pipes can lead to the failure of earth dams through various mechanisms. This study investigates the displacement patterns in earth dam models under three different failure modes due to internal erosion, using digital image correlation (DIC) methods. Three failure modes—erosion along a pipe (FM1), pipe leakage leading to soil erosion (FM2), and erosion in a pipe due to defects (FM3)—are analyzed using two- and three-dimensional image- processing techniques. The internal displacement of the cross-sectional area and the surface displacement of the downstream slope in the dam models are monitored using an image acquisition system. Physical model tests reveal that FM1 exhibits significant displacement on the upper surface of the downstream slope, FM2 shows focused displacement around the pipe defect, and FM3 demonstrates increased displacement on the upstream slope. The variations in internal and surface displacements with time depend on the segmented area and failure mode. Analyzing the relationships between internal and surface displacements using Pearson correlation coefficients reveals various displacement patterns for the segmented areas and failure modes. Therefore, the image-based characterization methods presented in this study may be useful for analyzing the displacement distribution and behavior of earth dams around pipes, and further, for understanding and predicting their failure mechanisms.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권10호
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• pp.5-18
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• 2014

세계의 많은 지역이 강우에 의한 사면파괴가 취약하다. 사면파괴의 발생 메커니즘을 파악하기 위해 지금까지 다양한 방법들이 제안되어져 왔으나 현재 사용되는 방법들은 비균질한 지반분포와 수리학적 거동이 강우로 인한 사면파괴에 미치는 효과를 고려하지 못한다. 본 연구에서는 강우 시 토층의 두께에 따른 사면파괴의 발생 메커니즘을 연구하기 위하여 불투수 기반암 위에 존재하는 풍화 잔류토 사면에 대한 확률론적 사면안정 해석을 수행하였다. 불균질한 투수계수의 공간적 분포로 인한 불확실성이 강우침투에 의한 불포화 사면의 파괴에 미치는 영향을 고려하기 위하여 일차원 랜덤필드에 기초한 일련의 침투해석과 사면 안정해석을 수행하였다. 해석결과에 의하면 확률론적 해석법은 사면에 대한 강우의 침투 평가 시 투수계수의 공간적인 변동에 의하여 발생하는 다양한 파괴 패턴을 효과적으로 고려할 수 있음을 보여준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.37-51
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• 2018

우리나라의 산지사면은 풍화잔류토 층의 깊이가 얕아 강우의 침투로 인한 사면파괴가 많이 발생한다. 이때 파괴면의 깊이는 얕고 토사층과 기반암의 경계면 근처를 통과하는 특징을 가지고 있다. 강우의 침투로 인한 불포화 토사사면의 불안정성에 중요한 영향을 미치는 지반 정수들은 큰 불확실성을 포함한다. 따라서 본 연구에서는 강우로 인한 사면파괴를 예측하기 위하여 지반의 수리학적 특성과 강도특성을 랜덤변수로 고려하는 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 일정한 강우강도에 대한 기반암이 얕게 존재하는 불포화 토사사면의 안정성 예측을 위하여 강우강도에 따른 사면 표면에서의 경계조건을 반영하여 Green-Ampt 모델을 수정하고 얕은 기반암의 경계조건을 도입하였다. 침투해석의 결과를 무한사면 해석에 적용하여 안전율을 계산하였다. 제안된 확률론적 해석법은 강우의 침투에 따른 사면의 시간 의존적 파괴확률을 계산할 수 있다.