Abstract
This study addresses the preliminary results of rock slope stability analyses including hazard assessments for slope failure conducted on the selected sections of rural road cut slope which are about 4 km long. The study area is located in the Mt. Chuntae northeast of Busan and mainly composed of Cretaceous rhyolitic ash-flow tuff', fallout tuff, rhyolitc and andesite. The volcanic rock mass in the area has a number of discontinuities that produce a potentially unstable slope, as the present cut slope is more than 70 degrees in most of the slope sections. Discontinuity geometry data were collected at selected 8 scanline sections and analyzed to estimate important discontinuity geometry parameters to perform rock slope kinematic and block theory analyses. Kinematic analysis for plane sliding has resulted in maximum safe slope angles greater than $65^{\circ}$ for most of the discontinuities. For most of the wedges, maximum safe cut slope angles greater than $45^{\circ}$ were obtained. Maximum safe slope angles greater than 80" were obtained fur most of the discontinuities in the toppling case. The block theory analysis resulted in the identification of potential key blocks (type II) in the SL4, SL5, SL6 and SL8 sections. The chance of sliding taking place through a type ll block under a combined gravitational and external loading is quite high in the investigated area. The results support in-field observations of a potentially unstable slope that could become hazardous under external forces. The results obtained through limit equilibrium slope stability analyses show how a stable slope can become an unstable slope as the water pressure acting on joints increases and how a stable slope under Barton's shear strength criterion can fail as the worst case scenario of using Mohr-Coulomb criterion.
본 연구는 도로 절취사면에 대한 사면안정 연구로서 삼량진과 밀양을 연결하는 1022호 지방도 중 천태산 부근에 위치한 약 4km의 연속적인 절취사면에서 수행되었다. 연구지역은 유문암질 회류응회암, 강하응회암, 유문암 및 안산암 등의 백악기 화산암류로 구성되어 있으며, 거의 전 구간에 걸쳐 $70^{\circ}$이상의 사면각으로 형성된 절취암반은 높은 빈도의 불연속면을 포함하고 있다. 암반사면의 불안정 요인으로 작용하는 불연속면의 기하학적 분포특성을 파악하기 위하여 8개 지점에서 선형조사선 조사를 실시하였으며, 조사 자료에 대하여 운동학적 해석 및 블록이론해석을 적용하여 대상 도로절취사면의 안정성을 검토하였다. 각각의 선형조사선에서 조사된 개별 불연속면에 대한 중력 재하의 평면 파괴, 쐐기 파괴, 및 전도 파괴 등에 대한 최대안전사면각을 산정한 결과, 평면파괴에 대한 최대안전사면각은 대부분의 개별 불연속면에서 $65^{\circ}$이상으로 나타났으며, 쐐기파괴에 대한 최대안전사면각은 $45^{\circ}$이상으로 산정되었다. 또한, 전도파괴에 대해서는 대부분의 개별 불연속면에서 $80^{\circ}$이상으로 산정되었다. 블록이론을 적용한 결과 SL4, SL5, SL6 및 SL8 지점에 존재하는 잠재적 키블록(Type II)을 확인하였다. 블록이론에 의해 구분된 잠재적 키블록에 대하여 한계평형해석을 수행한 결과 중력재하에서는 1보다 큰 안전율이 확보되었으나 집중호우 시 나타날 수 있는 간극수압과 같은 외적 사면 불안정 요인에 따라 안전율이 크게 저하될 수 있음을 도출하였다. 또한, 한계평형해석 시 적용되는 Mohr-Coulomb 및 Barton 등의 전단강도 기준식에 따른 안전율의 변화를 제시하였다.
