• Geomechanics and Engineering
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• 제31권1호
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• pp.71-86
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• 2022

In Taiwan, an efficient approach for enhancing the stability of colluvium slopes is the drilled shaft method. For slopes with drilled shafts, the soil arching effect is one of the primary factors influencing slope stability and intertwines to the failure mechanism of the pile-soil system. In this study, the contribution of soil arching effect to slope stability is evaluated using the FEM software (Plaxis 3D) with the built-in strength reduction technique. The result indicates the depth of the failure surface is influenced by the S/D ratio (the distance to the diameter of piles), which can reflect the contribution of the soil arching effect to soil stability. When α (rock inclination angles)=β (slope angles) is considered and the S/D ratio=4, the failure surface of the slope is not significantly influenced by the piles. Overall, the soil arching effect is more significant on α=β, especially for the steep slopes. Additionally, the soil arching effect has been included in the proposed stability charts. The proposed charts were validated through two case studies, including that of the well-known Woo-Wan-Chai field in Taiwan. The differences in safety factor (FoS) values between the referenced literature and this study was approximately 4.9%.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.65-73
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• 2013

본 연구에서는 대도시사면 통합관리시스템 구축을 위하여 부산 장산 지역의 절개사면에 대한 현황을 조사하였다. 절개사면에 대한 특징들을 기록할 수 있는 조사용 사면 조사용 시트를 작성하였으며, 조사시트에는 사면정보를 체계적으로 기재할 수 있도록 하였다. 부산 장산 일대의 절개사면은 총 69개소로서 대부분이 옹벽과 사면으로 이루어진 사면(CR)이다. 절개사면에 인접하고 있는 시설물로는 주거시설이 46개소, 학교가 12개소로 조사되었다. 그리고 절개사면의 평균 연장길이는 50m에서 150m로 분포하고, 높이는 10m에서 20m로 분포한며, 토층과 암반층이 혼재된 혼합사면이 가장 많이 분포하고 있다. 사면의 안정성 확보를 위하여 대부분 사면하단부에 옹벽이 설치되어 있으며, 옹벽 및 절개사면의 추가적인 안정성을 확보하기 위하여 앵커공, 배수공, 낙석방지공, 숏크리트공, 식생공 등이 보강되어 있음을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제12권3호
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• pp.345-360
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• 2002

이 연구는 활동 가능성이 높은 퇴적암 사면에 대한 안정성을 분석하기 위해 수치해석을 수행하고, 안정성을 확보할 수 있는 보강공법을 제시하기 위한 목적으로 수행되었다. 연구지역은 백악기 하양층군의 학봉 현무암층에 해당하는 지역으로 대부분이 현무암질 응회암으로 구성되어 있으며, 지질 구조요소로는 크게 1차 구조 요소인 층리와 2차 구조요소인 절리 및 단층이 확인되었다 층리는 단사구조를 보이는데, 대부분의 경우 경사방향이 120~160/15~25(dip direction/dip)이고, 절리의 경우에는 크게 3개 조의 절리군이 확인되는데 세트 1은 310~330/65~85, 세트 2는 230~250/70~85이며, 세트 3은 뚜렷한 연장성을 보이지는 않지만 020의 경사방향에 85$^{\circ}$이상의 고각을 보이고 있다. 사면에 대한 안정성 해석은 운동학적 해석과 한계평형 해석을 수행한 후, 수치해석 방법으로 FLAC을 이용하였다. FLAC은 유한차분법을 이용하는 연속체 역학모델이지만, Interfaces Module을 이용하여 UDEC과 같은 불연속체 모델의 해석효과를 얻을 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1760-1769
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• 2007

The cut slope sliding which has been frequently encountered in Pohang area has been reported due to the rapid reduction of shear strength in mudstone after being exposed to the air. Mudstone has characteristics that it has high enough strength and stiffness in a dry condition, but the strength and stiffness decrease in a wet condition with groundwater infiltration. The case study in this paper shows that mudstone which had enough strength in a boring stage has lost the strength after installing PRD steel pipe pile inducing an insufficient bearing capacity, which has been ascertained by the static load test. Test construction has been performed to investigate the most favorable method for increasing a pile bearing capacity in mudstone with various methods such as MSG (Micro Silica Grouting) around the tip and side of a pile, the perimeter grouting combined with Micro pile reinforcement, and concrete filling after tip reinforcing grouting. From the test construction, MSG has been turned out to be the most favorable method for increasing a pile bearing capacity in mudstone, which has been confirmed by the static load test.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권3호
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• pp.285-301
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• 2023

During the construction of E75 highway through Grdelica gorge in Serbia, a major failure occurred in the zone of reinforced rock slope. Excavation was performed in highly anisotropic Paleozoic schist rock formation. The reinforcement consisted of the two rows of micropile wall with pre-stressed anchors. Forces in anchors were monitored with load cells while benchmarks were installed for superficial displacement measurements. The aim of the study is to investigate possible causes of instability considering different probability distributions of the strength of discontinuities and anchor bond strength by applying different optimization techniques for finding the critical failure surface. Even though the deterministic safety factor value is close to unity, the probability of failure is governed by variability of shear strength of anisotropic planes and optimization method used for locating the critical sliding surface. The Cuckoo search technique produces higher failure probabilities compared to the others. Depending on the assigned statistical distribution of input parameters, various performance functions of the factor of safety are obtained. The probability of failure is insensitive to the variation of bond strength. Different sampling techniques should yield similar results considering that the sufficient number of safety factor evaluations is chosen to achieve converged solution.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.35-44
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• 2021

본 연구는 제지 플라이애시 지반안정재를 활용하여 개량토 토사 비탈면의 현장 적용을 통한 안정화 방법을 연구하였다. 개량토에 요구되는 목표강도는 500kPa이며 토사 비탈면을 개량후 식생이 발아하기 위한 압축강도는 1,000kPa 이하이다. 이 조건을 만족하기 위해 현장에서 반입된 시료를 가지고 표층개량의 주원료인 지반안정재와 혼합하여 배합설계를 거처 강도시험 및 투수시험 그리고 식생 발아시험 등 다양한 시험을 실시 하였다. 그리고 개량토로 시공된 비탈면에 대한 기존 압축시험 결과를 분석한 후 개량토의 지반정수를 제안하였다. 또한 개량토의 비탈면 현장 적용성을 평가하기 위하여 붕괴된 비탈면에 대하여 현장 시공을 실시하여 개량토의 표층부 보강평가를 실시하였다. 그 결과 보강 전에는 안정성을 확보하지 못했지만 개량토로 보강한 이후 안전율은 강우 지속시간 48시간까지 최소 안전율을 확보하는 것으로 나타났다. 그리고 현장 개량토의 압축강도는 설계치인 점착력 200kPa 이상을 확보하고 토양경도계 시험 결과도 규정 값인 18~23mm 이내로 확인되어 개량토 비탈면의 경우 강우에 저항성이 증대되고 표층부의 식물생육이 가능한 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제27권2호
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• pp.77-88
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• 2017

연구지역의 지질은 주로 역암과 사암, 협재한 셰일 및 현무암류로 구성되고, 신생대 말에서 최근기간 동안 여러 번의 취성변형작용과 다양한 응력장을 거치면서 비교적 최근까지 움직임이 확인된 암반으로서 단층작용의 영향을 많이 받아 파쇄가 심한 완만한 지형을 형성한다. 비탈면은 북북동주향의 태곡단층과 서북서 주향의 북곡단층이 교차하는 지역에 위치하며, 그 구성 암반에는 여러 규모의 수많은 단층과 단층대 및 파쇄대가 발달하고 있다. 본 연구에서는 비탈면에 대한 지질특성을 파악하고 이에 따른 대책공법을 제시하고자 한다. 연구지역 비탈면에 대한 대책공법으로 시공 중 혹은 보강이 완료된 이후에도 주변도로 및 지반에 대한 안전관리를 위하여 각 구조물별 사안에 따라 계측기를 설치하여 주기적인 계측 및 분석이 꾸준히 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권6호
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• pp.639-652
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• 2023

Stepped earth slopes incorporated with anti-slide piles are widely utilized in landslide disaster preventions. Explicit consideration of the three-dimensional (3D) effect in the slope design warrants producing more realistic solutions. A 3D limit analysis of the stability of pile stabilized stepped slopes is performed in light of the kinematic limit analysis theorem. The influences of seismic excitation and surcharge load are both considered from a kinematic perspective. The upper bound solution to the factor of safety is optimized and compared with published solutions, demonstrating the capability and applicability of the proposed method. Comparative studies are performed with respect to the roles of 3D effect, pile location, pile spacing, seismic and surcharge loads in the safety assessments of stepped slopes. The results demonstrate that the stability of pile reinforced stepped slopes differ with that of single stage slopes dramatically. The optimum pile location lies in the upper portion of the slope around L_x/L = 0.9, but may also lies in the shoulder of the bench. The pile reinforcement reaches 10% universally for a looser pile spacing D_c/d_p = 5.0, and approaches 70% when the pile spacing reaches D_c/d_p = 2.0.

• 한국농공학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.63-73
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• 2014

In this study, the large scale test was performed to investigate the behavior of failure on the embankment and spillway transitional zone by overtopping. The pore water pressure, earth pressure, settlement and failure behaviors according to several reinforcing method were compared and analyzed. The pore water pressure showed a small change in the spillway transition zone and core, indicating that the riprap and geotextile efficiently reinforced the embankment, but non-reinforcement showed a largely change in pore water pressure. The earth pressure by riprap and geotextile at upstream slope and bottom core increased rapidly with the infiltration of the pore water by overtopping. And the earth pressure at crest showed a smally change due to effect of the inclined core. A settlement by riprap showed a small change and the geotextile decreased a rapidly due to failure of crest. The width of failure by riprap at intermediate stage (50 min) showed a largely due to sliding of crest. But, the width and depth of the seepage erosion after the intermediate overtopping period (100 min) were very small due to the effect of riprap than geotextile and non-reinforcement which delayed failure. It has the effect that protect reservoir embankment from erosion in the central part. The pore water pressure at the spillway transition zone due to overtopping increased a rapidly in the case of non-reinforcement, but the reinforced methods by geotextile and riprap showed a smally change. Therefore, the reinforced method by riprap and geotextile was a very effective method to protect permanently and the emergency an embankment due to overtopping, respectively.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제14권12호
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• pp.31-41
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• 2013

국내에서 지반의 측방유동으로 인한 피해가 가장 빈번하고 극명하게 나타나는 사례는 주로 연약지반에 교대 및 옹벽을 시공하고 배면에 성토를 진행하는 경우로서 측방유동으로 인한 교대의 안정성에 대한 연구는 연약지반에서의 연구가 대부분이다. 그러나 측방유동은 연약지반뿐만 아니라 성토사면에서도 발생하며, 이로 인해 인접구조물에 영향을 미치게 된다. 특히 국내에서 시공되는 교량 중에는 연약지반 위에 시공되는 경우보다 산지에 시공되는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 현장단면에 대한 유한요소해석을 통해 성토사면의 측방유동으로 인한 지반거동을 분석하였고, 그에 따른 적절한 보강 공법의 결과 분석을 통해 성토사면에 설치된 교대설계에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 압성토와 사면에 억지말뚝으로 보강하였을 경우에는 측방유동은 4~30% 감소하는 것으로 나타났고, 교대 교좌부의 변위는 2~13% 감소하는 것으로 나타났다. 한편, EPS로 보강하였을 경우에 측방유동은 약 97% 감소하였고, 교대 교좌부의 최대수평변위는 약 95% 정도 감소하였다. 향후, 국내 여러 현장을 대상으로 추가적인 실험을 지속적으로 수행하여 보다 국내 여건에 부합하는 설계 기법의 도출이 요구되며, 수치해석 및 실측치를 비교 분석함으로써 지금보다 신뢰성 있는 연구가 뒤따라야 할 것이다.