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Analysis of factors affecting vegetation cover for stabilization of granite weathered soil forest road cut slopes

  • Seong-Man Kim;Sung-Min Choi;Ye Jun Choe;Yun-Jin Shim;Joon-Woo Lee
    • 농업과학연구
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    • 제49권4호
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    • pp.809-819
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    • 2022
  • This study was conducted to improve the stability of cut slopes of forest roads in granitic weathered soil areas. The study area is a national forest road (road length 28.48 km) in Pyeongchang-gun, Gangwon-do. After data collection, a statistical analysis was performed using IBM SPSS (Ver. 26.0). First, the correlation analysis showed that structure, slope position, soil erosion, slope, and aspect (N, S) were correlated with vegetation coverage (p < 0.05). Elapsed years, slope distance, and aspect (E, W) were found to have no correlation with vegetation coverage. (p > 0.05) Second, one-way ANOVA and Kruskal-Wallis test results showed that vegetation coverage was worse when the slope was located at the top or the middle of the slope than at the bottom of the slope. In addition, the site with sheathing and gabions showed good vegetation coverage when compared with the site without structures. In the case of soil erosion, areas with severe damage and moderate damage showed worse vegetation coverage. Therefore, it is necessary to strengthen the slope angle of the cut soil of the granitic weathered soil area from 1 : 0.5 - 1.2 to 1 : 0.8 - 1.5. In addition, structures such as sheathing and gabions should be installed on granitic weathered land.

이암 절토 사면의 붕괴 요인 분석 및 대책방안 제시 (Analysis of collapse course of mudstone cut slope and suggest countermeasure)

  • 박민철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.123-131
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    • 2018
  • 본 연구는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 고속국도 공사 중 발생된 이암 절토 사면의 붕괴 요인 분석 및 대책방안을 제시하였다. 기반암인 이암에 대해 실내시험을 수행하고, 국제 기준에 의거해 공학적인 특성을 규명하였다. 그리고 설계 시 수행되었던 사면안정해석을 재검토 하였다. 또한, Swelling-Slaking 현상으로 인해 기반암인 이암의 강도열화특성을 고려한 안정해석을 추가적으로 수행하였다. 기반암인 이암에 대해 Swelling-Slaking Test 결과, 풍화내구성은 낮음-보통으로 나타났으며, 팽창변형률은 매우 낮음으로 나타났다. 설계 안정해석 검토 결과, 이암의 공학적 특성을 고려하지 않고, 한계평형해석을 이용해 실제와 상이한 결과가 나타났다. 강도열화특성을 고려한 추가안정해석 결과, 사면의 붕괴지점과 안정해석의 최대전단변형률 발생지점이 동일하게 나타났으며, 건기시 우기시 모두 기준 안전율을 만족하지 못하였다. 붕괴 사면의 대책방안으로는 사면경사완화공법이 가장 적절하였다. 유한요소해석을 통해 완화 경사를 산정하였다. 완화 경사의 현장 적용성을 위해 시추공영상촬영과 비교한 결과, 미고결된 이암의 대부분이 제거되는 것으로 나타나 미고결된 이암으로 인한 추가적인 붕괴 위험성은 현격히 저하되는 것으로 나타났다.

지진시 사면안정해석에 있어서의 진도법과 지진응답해석의 결과 비교 (Compare Seismic Coefficient Method and Seismic Response Analysis for Slope during Earthquake)

  • 박성진;오병현;박춘식;황성춘
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.193-200
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    • 2000
  • Numerical analysis of slope stability is presented using slice method, static seismic analysis methods, and earthquake response analysis methods. Static seismic force is considered as 0.2g while vertical static seismic force is not considered in analysis. For earthquake response analysis, Hachinohe-wave is applied. Safety factor calculated using slice method for failure surface. Calculating methods are Bishop's method and Janhu's method. Static seismic analysis was applied using Mhor-Coulomb model and earthquake response analysis was applied using non-linear elastic model.

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기상정보와 Adaboost 모델을 이용한 깎기비탈면 위험도 지도 개발 연구 (Research on the Production of Risk Maps on Cut Slope Using Weather Information and Adaboost Model)

  • 우용훈;김승현;김진욱;박광해
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.663-671
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    • 2020
  • 최근 국내에서는 산림지역 뿐만 아니라 대도시지역에서도 자연재해가 많이 발생하고 있으며, 이에 대한 국가적인 요구사항은 증가하고 있다. 특히 국도 비탈면 붕괴에 대하여 체계적으로 관리할 수 있는 사전 재해정보 시스템은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 CSMS(Cut Slope Management System)에서 관리하는 강원도와 경상도 지역의 국도 비탈면 붕괴 정밀조사 보고서와 비탈면 기초조사를 토대로 비탈면 붕괴 유발 인자에 대한 빅데이터 분석을 실시하였다. 분석 결과를 바탕으로 붕괴 비탈면 위치와 기상정보를 반영하여 분류 기반 머신러닝 모형인 Adaboost를 통한 비탈면 붕괴 위험도 예측모형을 구축하였다. 또한 시각화 프로그램인 비탈면 붕괴 위험도 시각화 지도를 개발하여 기상여건 변화에 따른 비탈면 위험도 파악을 통한 선제적 재해재난 예방대책에 활용할 수 있음을 보여주고 있다.

3차원 효과를 고려한 암반사면의 안전율 변화에 관한 연구 (A Study on the Factor of Safety for Rock Slopes Based on Three Dimensional Effects)

  • 서옥근;이승호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.47-52
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    • 2015
  • 사면안정분야의 해석과 설계에는 한계평형법(LEM)과 전단강도 감소기법(SSR)이 주로 사용된다. 이 두 방법은 2차원과 3차원 해석을 모두 수행할 수 있지만 많은 연구자들에 의해 전단강도 감소기법이 해석 변수에 대해 더욱 민감하게 반응하고 합리적인 결과를 산출한다고 알려져있다. 그러나 전단강도 감소기법의 모델링의 복잡함과 해석시간의 증가 등의 이유로 현계평형법이 여전히 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 FLAC 3D를 사용하여 전단강도 감소기법을 통한 돌출된 암반사면의 3차원 효과에 대해 연구하였다. 수치해석 변수는 사면의 경사, 높이, 지반강도, 사면의 돌출길이이며 연구 결과 사면의 안전율은 암반의 강도보다 사면의 형상에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.

다층 퍼셉트론 신경망을 이용한 사면원호 파괴 예측 (Prediction of Slope Failure Arc Using Multilayer Perceptron)

  • 마지훈;윤태섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.39-52
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    • 2022
  • 사면의 안전율과 임계활동면을 다층 퍼셉트론 신경망(multi-layer perceptron, MLP)을 이용하여 구할 수 있도록 훈련하였다. 사면의 형상은 한국의 설계기준을 참고한 단순 사면으로, 건조한 경우와 지하수위가 존재하는 경우를 모두 고려하였으며 사면을 구성하는 토질의 물성은 세립분을 포함한 사질토로 고려하였다. 훈련에 필요한 데이터를 만들 때 한계평형해석법을 이용하여 42,000가지 경우의 사면안정해석을 수행하였고, 지하수위가 고려된 도메인의 해석에서 불포화토의 모관흡수력으로 인한 유효응력 증가를 고려하였다. 지하수와 유효응력의 분포를 사면안정해석에 적용할 수 있도록 정상상태 침투 해석을 수행하였다. 사면을 표현하는 물성을 입력하면 안전율과 원호 파괴면을 예측할 수 있는 MLP 모델과 모델의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

사면 안정 분석을 위한 정면적법과 선조사법의 비교연구 (Comparative Study of Square-Inventory Method with Scanline Survey in Slope Stability Analysis)

  • 정상원;최병렬
    • 지질공학
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    • 제19권2호
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    • pp.119-129
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    • 2009
  • 사면의 안정성 분석과 관련하여 지질학적 특성과 지질공학적 특성을 각각 정면적법과 선조사법을 사용하여 선정된 세 사면에 대하여 비교 분석하였다. 분석한 사면의 파괴유형의 결과와 실제 노두 사면에서 발생한 파괴양상과 비교하여 사면 안정성 분석의 방법상 어떤 방법이 더 잘 적용될 수 있는 지 판단한다. 불연속면의 방향성, 확률밀도분포와 간격, 경사방향과 빈도수 및 연장성과 빈도수에 관하여 비교분석한 결과, 각 사면마다 대체로 서로 유사하게 분석되었다. 하지만 방향성 분석에서 사면 2에서는 서로 상이한 결과를 얻었으며, 이는 사면 2에 분포하는 절리군의 방향성은 절리의 길이와 빈도수에서 서로 다르며 선조사법을 이용하여 측정하였을 때 서로 다른 방향성을 보여주는 새로운 절리군의 출현을 의미한다. 절리의 확률밀도분포와 간격은 사면 3에서 높게 나타나며, 이는 사면 3을 구성하는 사질의 암석과 소습곡구조의 발달과 관련이 있는 것으로 사료된다. 선정된 세 사면의 안정성분석에서 정면적법과 선조사법의 비교 분석결과와 그리고 실제노두에서 발생한 사면파괴 양상과의 결과를 비교하였을 때 정면적법이 연구지역의 절취사면의 안정성 분석에서 더 세밀한 파괴유형을 예측할 수 있었으며 선조사법보다 더 유효한 방법으로 분석되었다.

석산개발 지역 퇴적장 석축사면의 안정성 해석 (Analysis of Slope Stability of Masonry Retaining Walls in Quarry)

  • 마호섭;이성재
    • 한국산림과학회지
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    • 제107권4호
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    • pp.385-392
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    • 2018
  • 석산개발 지역 퇴적장 석축사면의 사면 조성 및 관리기술 증진을 위하여 현황측량을 실시하고, 대표단면을 선정하여 사면의 안정성 해석을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 사면안정 해석을 위하여 선정한 대표단면의 퇴적장 최하단부 사면(A) 경사는 $59^{\circ}$로서 급경사를 이루고 있으나, 전체 퇴적장 사면(A, B, C, D, E, F)의 평균경사는 $38.5^{\circ}$이었다. 퇴적장 사면의 수평거리는 총 66.2 m, 사면높이는 48.3 m이지만 퇴적장 석축사면의 경사는 비교적 급하며, 시각적으로도 불안정해 보인다. 사면안정 해석에는 건조시와 포화시를 고려하였으며 포화시의 사면안정 해석은 대상사면이 완전히 포화된 상태를 모델링하여 수행하였다. 지반의 강도정수는 석축과 배면지반으로 구분하고 안전성을 검토하였다. 건기시 안전율은 1.850, 우기시 안전율은 1.333으로 나타나 건기시 및 우기시의 안전율 1.5와 1.2를 상회하여 사면의 활동에 대하여 모두 안전한 것으로 나타났다. 그러나 집중호우 시 퇴적장 사면 상부의 풍화된 마사토는 사면침식과 붕괴 위험성이 높아 배수로 설치 등 적절한 유지관리를 통한 안정대책이 필요하다고 생각된다.

쌍극자(Dipole-Dipole)탐사를 활용한 터널붕괴사면 조사 및 대책방안 제시 연구 (Study of Stability Analysis and Countermeasure Tunnel Portal Failure using Dipole-Dipole Investigation)

  • 백용;이종현;구호본;배규진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.493-498
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    • 2003
  • In case of slope failure by planted protection is constructed on the slope according to of the choice trend of a recently environmental-friendly countermeasure, there has a limitation about diagnosis and preparation of measure. Also, collapse of tunnel pithead department slope has maximum in construction and countermeasure method of construction choice unlike cut-slope. In this study, analyzed inside circumstance of slope using geophysical exploration for stability analysis and countermeasure inside presentation of tunnel pithead department slope which collapse happens. geophysical exploration used dipole(Dipole-Dipole) method that is based to distribution principle does specific resistance, goes side by side with on-the-spot observation and draws base strength parameter and executed stability analysis, and presented stabilization countermeasure inside of collapse slope on this. I wish to conduce in development and research for use technical development of geophysical exploration technique hereafter by executing geophysical exploration in road collapse spot applying through this study.

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사면안정해석을 위한 사진측량을 이용한 사면변위계측시스템 (Displacement Measuring System for the Slope Stability Analysis Using the Softcopy Photogrammetry)

  • 한중근;송영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.23-32
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    • 2003
  • 사면지반변위를 측정하기 위한 기존의 시스템은 고가의 장비를 사용함에도 불구하고 설치ㆍ유지가 힘들고 지반지표의 전반적 계측이 힘들며 계측시 위험을 항상 동반한다. 따라서, 이러한 단점을 극복하고 사면의 변위량을 굴착초기부터 굴착단계별 및 유지관리단계까지 쉽게 미숙련자들도 측정할 수 있는 방법이 필요하며 이를 위하여 사진측량 장점을 활용한 소프트카피 사진측량(Softcopy Photogrammetry)의 매카니즘이 사면지반의 변위계측을 위해 적용되었으며 이는 접근하기 어려운 위험 사면의 3차원 지반데이터를 효과적으로 획득ㆍ분석할 수 있는 방법으로 제시하였다. 또한, 기존의 지상사진측량결과 분석과는 다른 등고선 재생성과정을 광속조정프로그램인 DIMA (Digital IMage Analysis)를 개발 적용하여 적용성을 높였다. 사면파괴발생현장 사례를 통해 사면파괴 전후의 계측결과에 대한 사면안정체계 및 기존계측시스템의 단점을 해결할 수 있는 기술적 토대를 마련할 수 있었다.