A Study on Shear Resistance Effect along Marginal Region of Sliding Mass using 3D Slope Stability Analysis

3차원 사면안정해석을 이용한 활동지괴 가장자리부의 전단저항에 관한 연구

  • Seo Yong-Seok (Dept. of Earth & Environmental Sci. & Institute for Basic Science Research, Chungbuk National University) ;
  • Ohta Hidemasa (Ohta Geo-Research Co., Ltd. Japan) ;
  • Chae Byung-Gon (Geological & Environ. Hazards Div., Korea Inst. Geoscience and Mineral Res.) ;
  • Yoon Woon-Sang (NEXGEO Inc.)
  • Published : 2004.12.01

Abstract

The strength of sliding plane is usually assigned on the whole sliding plane with same value in 2D limit equilibrium slope stability method. However, the potential sliding plane is divided into two or three parts which have different sliding resistances. According to the calculation results of 3D slope stability analyses using 4 types of slope cutting models, marginal sliding resistance could affect the safety of slope significantly. In this calculation two kinds of the sliding plane strengths were applied differently to the parts of bottom and margin of the model slope. The effect of marginal resistance was calculated quantitatively. In case of lower sliding resistance of the bottom, the safety factor becomes low in a margin cutting model. However, in case of higher sliding resistance of the bottom, the safety factor decreased slightly in a lower part cutting model and increased in a upper margin cutting model.

사면안정해석에 일반적으로 이용되는 2차원 한계평형해석에서는 활동면의 강도를 활동면 전체에 동일하게 설정한다. 그러나 사면의 활동면에서 저면부와 가장자리부의 강도는 다른 경우가 대부분이다. 4가지 절취모델을 이용한 3차원 사면안정해석의 결과에 따르면 활동면내에서 가장자리부의 저항력이 사면의 안정성에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 3차원 사면안정해석에서 활동면 강도를 저면부와 가장자리부로 구분하여 설정함으로써 지금까지 고려하지 못했던 사면 가장자리부의 전단강도가 사면안정에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있었다. 활동 저면부의 저항력이 낮은 경우에는 사면의 측부 절토에 의하여 안전율이 크게 저하되며, 저항력이 높은 경우에는 말단부 절토에 의하여 안전율이 저하되고 두부 절토에 의하여 안전율이 향상된다.

Keywords

References

  1. 권오일, 김교원, 박덕근, 2000, 퇴적암 지역의 자연사면 안정성, 지질공학, 10, 3, 205-216
  2. 서용석, 윤운상, 2004, 3차원 사면안정해석에 관한 소고, 지질공학, 14, 2, 235-241
  3. 최정찬, 백인성, 2002, 황령산 산사태 원인분석에 대한 연구, 지질공학, 12, 2, 137-150
  4. 釜井俊孝, 守隨治雄, 太田英将, 原口彈, 2000, 都市域における地震時斜面災害のハザードマップ- 宅地盛士料面の變動予測-, 日本應用地質学会, シンポ ジウム論文集, 25-37
  5. 日本建設省土木冊究所 砂防部地すべり硏究室, 1986, 道路建設に伴う切土工によ地すべりの実熊, 土木硏究所資料 第2288号
  6. 太田英将, 林義隆, 2001, 周緣部摩察效果を考慮した地すべりの3次元安定解析, 地すべり, 38, 3, 95-100
  7. 山崎孝成, 眞弓孝之, 由田怘美, 高純度粘土鉱物のりングせん断特性一すべり面土との対比一, 2000, 地すべり, 37, 2, 30-39
  8. Ohta, H., Hayashi, Y., Kokugan, S., 2000, A study of three-dimensional analysis of slope stability(part 2), 日本地すべり学会硏究発表会, 59-60
  9. Ohta, H. and Hayashi, Y., 1998, A study of three-dimensional analysis of slope stability (part 1), 日本地すべり学会硏究発表会, 441-444
  10. Stark, T., Eid., H, 1998, Performance of three-dimensional slope stability methods in practice, J. of Geotech. and Geoenviron. Engng, 124, 11, 1049-1060