Study of Structurally Controlled Slope Instability: Pibanryeong, Chungbuk, S. Korea

지질 구조에 의한 사면의 불안정성에 관한 연구: 충북 피반령 부근

  • Cheong, Sang-Won (Department of Science Education, Chungbuk National University) ;
  • Choi, Byoung-Ryol (Department of Science Education, Chungbuk National University)
  • 정상원 (충북대학교 사범대학 과학교육학부) ;
  • 최병렬 (충북대학교 사범대학 과학교육학부)
  • Published : 2008.12.30

Abstract

Types of slope failure related to cut slope stability are interpreted through case analyses, and also factors affecting structurally controlled instability investigated, which are developed by geologic structures along a national road No. 25 across the Cheongwon and Boeun-Guns, Chungbuk. Engineering properties such as orientation, persistence, roughness and uniaxial compressive strength of joints are analyzed by square-inventory method in three areas with well-preserved outcrops. The study area is located in Ogcheon folded bet, and are composed of quartz-schist and quartzite in the Midongsan Formation and phyllite in the Ungyori Formation. Flexural beds by folding, schistosity and cleavage besides joints are developed due to slight metamorphism. Various types of joints developed by folding are formed such as strike-parallel, strike-perpendicular, wedge and wrench joint sets by both initially regional and later superposed folding. Factors of slope instability are created by crossing the orientations of joint, cleavage, bedding and slope one another. In the case that the orientation of a slope is coincident with one of beds, factors causing large-scale failure including plane failure are increased greatly. Also in the region that orientations of the slope and bed are crossed each other at high angle, only local and minor failures are shown in the slope.

절토사면의 안정과 관련하여 충북 청원군에서 보은군을 가로지르는 국도 25번을 따라 지질구조에 의하여 형성된 여러종류의 사면 파괴유형을 사례 분석을 통하여 해석하고 사면의 불안정성에 영향을 끼치는 요인을 연구하였다. 노두의 발달이 양호한 3 지점을 선정하였으며, 정면적법을 이용하여 불연속면의 방향성, 연장성, 절리의 표면 거칠기 및 암석의 일축압축강도 등 공학적 특성을 분석하였다. 연구지역은 옥천습곡대에 해당되며, 미동산층의 석영편암과 규암과 운교리층의 천매암으로 구성된다 이들 암석은 미약한 변성작용을 받은 변성퇴적암으로 구성되기 때문에 절리구조 이외의 불연속면 즉 편리와 벽개구조 등의 면구조와 습곡작용에 의한 지층의 굴곡현상이 잘 발달되어 있다. 초기의 광역습곡구조와 후기의 중첩습곡구조의 발달에 따른 절리구조의 형성으로 지층의 주향에 평행하거나 수직한 절리군 및 쐐기형 또는 가위형 절리군 등 다양한 형태의 절리가 형성되었으며 절리와 벽개구조 및 층리와 사면의 방향성이 서로 교차하여 여러 종류의 파괴양상을 일으키는 불안정 요인이 되었다. 습곡구조에 의해 사면의 방향과 층리의 방향성이 서로 일치하는 경우 평면파괴를 비롯하여 대규모 파괴를 유발시킬 수 있는 요인이 많았으며, 사면과 층리의 방향성이 서로 고각으로 교차하는 지역에서는 절리군과 벽개의 교차에 의하여 지역적인 소규모의 파괴양상을 보이는 것으로 분석되었다.

Keywords

References

  1. 김경수, 김원영, 채병곤, 조용찬, 2000, 강우에 의한 산사 태의 지질공학적 특성 - 충청북도 보은 지역, 지질공 학회, 10(2), 163-174
  2. 이종혁, 이민성, 박봉순, 1980, 한국지질도, 미원도폭, 1:50,000, 자원개발연구소, 29p
  3. 이지수, 박혁진, 민경덕, 구호본, 2001, 불연속면의 특성 을 고려한 보은지역 암반사면 안정성 해석, 자원환경 지질, 34, 601-615
  4. 최병렬, 1998, 지하수 유로조사를 위한 절리계의 응용지 질학적 분석, 대한지질공학회, 8, 131-143
  5. 최병렬, 2000, 보은지역의 지형분석, 충북대학교 과학교 육연구소, 49-55
  6. 최병렬, 2001, 탄성파를 이용한 보은지역 암석의 공학적 성질과 이방성에 관한 연구, 대한지질공학회, 11, 215-227
  7. 최병렬, 정상원, 2008, 정면적법을 이용한 불연속면의 특 성화 및 사면안정해석: 충북 보은군 내북면 창리 지 역, 암반공학회지 터널과 지하공간, 18(1), 20-32
  8. 최재원, 이사로, 민경덕, 우익, 2004, 지리정보시스템 (GIS) 및 베이지안 확률기법을 이용한 보은지역의 산 사태 취약성도 작성 및 검증, 자원환경지질, 37, 207- 223
  9. Barton, N. R. and Chouby, V., 1977, The shear strength of rock joints in theory and practice, Rock Mechanics, 10, 1-54 https://doi.org/10.1007/BF01261801
  10. Cheong, S. W. and Lee, C. Z., 1998, The rock mass rating( RMR) with joint spacing and its relation to slope stability, Jour. Korean Earth Science Society, 19(6), 641-648
  11. Hancock, P. L., 1985, Brittle microtectonics, principles and practice, Journal of Structural Geology, 7, 27-43
  12. Hoek, E., 2007, Practical Rock Engineering, Evert Hoek's Consulting Engineering Inc., 2007 ed., 326p
  13. Hoek, E. and Bray. J. W., 1981, Rock slope engineering, 3rd ed. The Institution of Mining and Metallurgy, London, 402p
  14. ISRM, 1981, International Sciences of Rock Mechanics
  15. Priest, S. D., 1993, Discontinuity analysis for rock engineering, 1st ed. Chapman and Hall, 473p
  16. Stern, D. W., 1968, Certain aspects of fracture in naturally deformed rocks, in: Riecker, R. E., ed., NSF Advanced Science Seminar in Rock Mechanics, Special Report Air Force Cambridge Research Laboratory, Bedford, Mass, 97-116
  17. Wyllie, D. C. and Mah, C. W., 2004, Rock Slope and Engineering, Civil and Mining, 4th ed., Spon Press, 431p