• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.49-59
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• 2013

본 논문은 강우에 의해 발생하는 얕은 사면파괴와 토석류의 원인인 사면 표층에서의 침식과 세굴을 분석하기 위해 무보강 사면에 대한 모형토조 실험을 수행하고, 표면침식의 방지를 위해 flyash를 주재료로 사용한 식생가능 지반 개량재를 이용한 보강사면의 침식작용에 대해 비교분석하였다. 2011년 국토해양부의 비탈면 설계기준에 따르면 우기시 사면의 안정성 평가는 지하수위를 지표면에 위치하여 해석하는 단점을 보완하기 위해 불포화 침투해석을 통한 사면 표층의 얕은파괴에 대한 설계기준을 제시하였다. 추가된 사면 안정성평가를 위해 본 연구에서 언급할 지반 개량재는 기존의 사면표층보호공법인 식생공법이나 이질재료를 덧붙여 보강하는 공법이 아닌 침식 및 세굴에 취약한 원지반토의 전단강도를 증가시켜 침식 및 세굴에 저항을 증가시키고, 표면에 식생이 가능한 지반개량재이다(Bhang, 2007). 본 연구에서 적용한 부분은 사면 표층의 강도 확인과 침식에 대한 감소, 그리고 사면의 안정성 평가에 대한 주된 논의를 하였다. 강우로 인한 표면침식을 확인하기 위해 강우재현장치를 실내에 구축하였으며, 실험결과로 표면침식의 크기는 시료의 전단강도의 크기에 따라 반비례하는 경향을 보였다. 무보강 사면과 보강 사면의 표층에서 침식정도의 비율은 실험결과 1:5 정도로 큰 차이를 보였고, 표층에 흐르는 빗물로 인한 세류침식은 강우량 45mm(강우강도 110mm/hr 일 때, 25분 경과)의 크기일 때 무보강 사면에서 발생하였으나, 보강사면에서는 보다 강한 330mm(강우강도 110mm/hr 일 때, 3시간 경과)의 강우량에서도 세류침식을 발견할 수 없었다. 두 가지 사면의 안정성 검토에서, 우기시에 무보강 사면은 표층에서 사면파괴가 발생하였다. 사면 안정성을 위해 soil nailing으로 사면을 보강할 때보다 flyash로 제작한 지반 개량재로 표층을 보강할 때, 경제적인 측면에서의 효율성 제고와 더불어 보다 신속히 안정성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.39-50
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• 2001

본 연구에서는 지오그리드로 보강된 도로제방 사면에 대해 한계평형해석에 근거한 보강사면해석 프로그램인 RSS를 이용하여 보강길이와 간격의 변화에 따른 사면의 안전율 변화를 살펴보았다. 해석결과 비보강시 기준안전율을 만족하지 못하는 사면에서 보강재길이의 증가에 따라 비보강사면에 비해 최대 50~150%의 안전율이 증가되었으며 보강길이를 증가시켜도 안전율의 추가상승이 없는 한계길이를 확인하였다. 또한 동일 가상보강단면에 대하여 범용프로그램인 FLAC을 이용하여 유한차분해석을 실시하여 안정성이 확보된 사면에 발생하는 수평변위, 수평응력, 보강재의 인장력을 산출하여 보강길이의 추가적인 증가에 의한 효과를 알아보았다. 해석결과, 파괴형태는 선단파괴 또는 사면내 파괴로 나타났으며 안정성을 확보한 상태에서는 한계평형해석결과와 동일하게 보강길이의 추가적인 증가에 의한 안정성 증대효과는 미미한 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제13권4호
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• pp.491-496
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• 2003

본 기술은 암반사면 보강공법에서 철근보강재인 네일(Nail)에 원추형콘(철근 규격에 따라 기울기 $19~23^{\circ}$, 높이 40~45mm, 아랫변 65~70mm)을 일정한 간격으로 다수 장착하여 그라우트재와 원 지반까지 방사입체형으로 힘을 미치게 하는 암반사면 보강공법이다. 본 신기술 공법은 네일링 공사 시 원추형 콘을 장착, 삽입함으로서 부착력과 인발력을 증가시켜 비탈면 보강공사 시에 안전성을 높인 공법이다. 따라서 네일링공법을 사면붕괴 방지공사에 적극 활용할 수 있으므로 네일링 공법의 사용을 활성화 하며, 지진이나 지반변형 등 외력에 의한 사면붕괴를 사전에 방지할 수 있어 사면재해를 미연에 방지하는 효과가 있다. 또한 현재가지 네일링공법은 인발톤수가 적고 네일에 대한 신빙성 결여로 아주 적은 인발톤수를 필요로 하는 현장이외에는 사용을 기피하는 일이 많았다. 그러나 본 원추형 콘네일 공법은 어스앙카, 록앵커, 보강토공법, 지지말뚝공법, 옹벽 등에 대한 대체공법으로 이용할 수 있는 여건이 충족됨으로 사면보강재로서의 사용 확산이 기대된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 사면안정 설계 및 시공 특별강연회
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• pp.44-58
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• 2001

FRP(Fiberglass Reinforced Plastic)관을 이용한 사면보강은 천공 후 그라우트재에 압력을 가하여 그라우트재의 천공홀 충전뿐만 아니라 지반으로의 침투주입 효과를 일으켜, 전체적인 보강력 증대를 기대하는 공법이다. 이런 특성을 설계에 반영하기 위해서는 구조재료인 FRP관 자체에 의한 지반보강효과 뿐만 아니라 그라우팅에 따른 지반강도의 증진효과를 정량적으로 평가하는 것이 선행되어야 하나 아직까지는 이에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 대상지반을 토사와 암반사면으로 구분하여 각각의 보강효과를 확인하고자 현장시험 및 수치해석을 실시하였으며, 이로부터 지반종류에 따른 보강특성과 합리적인 설계를 위한 설계인자를 추출하고자 하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권12호
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• pp.39-52
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• 2011

본 연구에서는 유한요소해석 및 전단강도 감소기법을 적용하여 가압식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면의 시공 단계를 고려한 사면안정 해석을 수행하였으며 무보강 자연사면 및 중력식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면의 안전율과 비교함으로써 가압식 그라우팅 쏘일네일의 사면 보강효과를 분석하였다. 그 결과, 가압식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면의 안전율이 중력식 그라우팅 쏘일네일로 보강된 사면에 비해 50% 이상 크게 나타났으며, 쏘일네일의 길이가 증가할수록 가압에 따른 보강효과가 우수한 것으로 나타났다. 또한 가압에 의해 사면 활동파괴영역이 확대됨에 따라 사면 전단저항 능력이 증가하는 것을 확인하였으며, 쏘일네일의 인발저항력이 사면보강에 가장 큰 영형을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.109-116
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• 2010

강우로 인한 침투 및 지하수위 상승은 산사태나 사면 활동의 주요 원인이다. 이러한 경우 사면의 안전율을 확보하기 위하여 사면 경사를 완만하게 하거나, 보강재를 이용하여 저항력을 높여주는 공법이 사용된다. Mass Nail 공법은 Nail 보강공과 경사면 배수공, 표면 녹화공을 동시에 적용할 수 있는 환경 친화적인 경사면 보강 공법이다. 본 연구에서는 Mass Nail로 보강된 사면의 보강효과를 확인하기 위해 강우로 인한 사면의 함수비 변화를 고려하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 그 결과, 무보강 사면에 대한 Mass Nail 보강 사면의 안전율은 약 1.4~2.3배 증가하였고, 함수비를 10%에서 22%로 증가 할 경우 무보강 사면에서 최대 응력은 12%~24%, 평균 18% 감소하였고, Mass Nail 경사면 보강법을 적용한 사면은 4%~23%, 평균 14% 감소함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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• pp.297-301
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• 2008

매년 집중호우로 인하여 사면붕괴 및 산사태가 발생하고 있다. 사면 붕괴의 원인은 단순히 한가지의 요소에 의하여 붕괴되지 않고 다양한 요인이 중첩되어 발생된다. 이런 요인들을 사전에 파악하여 붕괴원인을 규명하고 적절한 사면 보강 방안 및 설계를 실시하여야 할 것으로 생각된다. 본 고는 사면붕괴후 설계 보강방안에 대한 자료를 수집하고 분석을 실시하였다. 사면붕괴의 요인으로 생각하는 대표적인 사례를 열거하였다. 사면붕괴로 인해 발생하는 피해를 저감하고 재차 사면 붕괴를 방지하기 위하여 도움이 되었으면 한다.

• 지질공학
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• 제4권3호
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• pp.343-356
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• 1994

대형구조물 및 발전소 또는 도로, 철도 등 모든 산업 및 사회간접시설물을 건설할 때, 새롭게 영구사면들이 조성되며 이러한 사면에서 지질재해인 암반의 사면붕괴가 종종 발생한다. 붕괴된 사면은 붕괴원인 및 붕괴형태 그리고 안정성 평가를 위한 현장조사 및 실내시험을 통하여 붕괴모델링(Failure Modelling)을 설정하게 되며, 이에 따른 사면의 안전율을 구하고 설계 기준에 맞도록 사면을 보강하게 된다. 사면의 보강은 현장여건이 최대한 반영된 최적의 붕괴모델링이 요구되며, 이에 따른 보강공법으로는 사면 경사각을 낮추거나 사면을 보강 처리하므로서 안전율을 증가시키는 방법 등이 있다.

• 지질공학
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• 제16권2호
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• pp.189-199
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• 2006

본 논문은 도로공사시 발생된 붕괴사면을 대상으로 사면안정성을 검토하고, 불안정할 경우 합리적인 사면보강공법을 제안한 현장사례 연구이다. 사면조사결과 대상사면은 5개의 대규모 인장균열을 포함하고 있으며, 사면활동은 인장균열에서 시작하여 표토층과 풍화암층사이까지 발생된 것으로 판단된다. 사면안정해석은 건기시와 우기시에 대하여 각각 수행되었으며, 대상사면은 현재 불안정한 것으로 예측되었다. 사면보강공법은 사면의 파괴규모에 따라 선정하는 것이 바람직하다. 즉, 파괴규모에 따라 소규모파괴, 중규모파괴, 그리고 대규모파괴로 나누고 각각의 파괴규모에 따라 사면보강공법을 결정할 수 있다. 대상사면의 경우 대규모파괴에 해당하므로 사면보강공법은 안전율증가공으로 억지말뚝공을 채택하고, 안전을 유지공으로 식생공(Seed Spray) 및 지표수배제공을 채택할 수 있다. 억지말뚝으로 보강된 사면의 안정해석을 위하여 SLOPILE(Ver 3.0)프로그램을 적용하였다. 사면안정 해석결과 1열의 억지말뚝을 시공할 경우 안정한 것으로 나타났으며, 해석결과로부터 억지말뚝의 사면안정효과를 확인할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.73-82
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• 2005

토목섬유로 보강된 사면의 안정성해석을 위해서 보강재의 효과를 고려할 수 있도록 수정된 한계평형해석법을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 대부분의 경우 보강재의 효과는 활동면상에서 증가된 전단저항력으로 고려되어 전체 활동토체에 대한 평형방정식의 만족여부는 명확하지 않다. 본 연구에서는 보강재의 저항력을 포함한 활동토체의 힘과 모멘트의 평형방정식을 모두 만족할 수 있는 사면안정해석법을 제안하였으며, 보강토 옹벽에 대한 재하시험 결과와 보강사면에 대한 원심모형시험결과를 포함한 다양한 사례에 대한 해석이 수행되었다. 그 결과 본 연구에서 제안한 방법에 의하여 수정된 사면안정해석법에 의하여 계산된 안전율의 차이는 ${\pm}4%$ 이내로 비교적 정확한 안전율을 제공해 주는 것으로 나타났다.