• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권11호
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• pp.25-31
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• 2024

지반의 강도는 시간의 경과에 따라 그 정도가 감소한다. 이러한 강도의 감소는 실험이나 실측 데이터의 관측에 의하면 지수함 수형태의 감소경향을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 지반의 강도정수가 시간의 이력에 따라 감소하는 열화모델을 제시하였다. 제시된 모델을 이용하여 사면의 장기거동을 수치해석적인 방법을 이용하여 예측하고, 그 결과 값을 보여주었다. 이 결과를 바탕으로 사면의 장기적인 거동을 예측할 수 있으며, 예측된 결과를 바탕으로 사면의 보수/보강 시기를 결정할 수 있는 근거를 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권2호
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• pp.99-109
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• 2013

노천광산사면은 일반적으로 경제성 문제로 지보대책을 고려하지 않고 설계된다. 그러나 최종 잔벽사면은 장기적인 안정성이 필요하므로 경우에 따라서는 안정성을 높일 수 있는 적절한 대책이 필요하다. 본 연구를 위해 S 석회석 광산의 지질 및 불연속면 조사, 암반평가, 강도시험 등 현장조사를 수행하였다. 그리고 최종 잔벽사면에 대해 평사투영, SMR, 수치해석을 통한 안정성 평가를 실시하고, 최종 잔벽사면의 처리방안을 제안하였다. 해석결과, 사면 전체규모에서 파괴는 예상되지 않지만, 벤치규모의 사면파괴는 발생할 가능성이 있다. 최종 잔벽사면은 프리스플리팅 발파로 정리하고, 중간 소단에 폭이 넓은 berm을 설치하거나 국부적으로 지하수 유출이 있는 곳에는 수평배수공 등을 시공하여 벤치사면의 안정성을 높일 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권3호
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• pp.123-134
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• 1998

지금음 폐광된 한 광산에서 중석을 회수하는 과정에서 발생된 광미를 쌓아둔 적치장 사면의 안정성을 해석하고 그 대책을 수립하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 안정성 해석을 위하여 FLAC 프로그램을 이용한 2차원 모델링을 수행하였다. 특히 지하수면의 상승뿐만 아니라 지진이 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석하는데 연구의 초점을 맞추었다. 전산해석 결과 광미 적치장 사면은 지진이 일어날 경우 안전하지 못하며, 지하수면 수준이 지표 근처까지 상승할 경우 파괴될 수도 있는 것으로 나타났다. 전산해석 및 현장조사를 기초로 두 가지의 보강 대책에 수립되었다. 단기적으로는 사면상단의 광미를 제거하여 안전율을 높이는 것이고, 장기적으로는 사면 피복시설과 배수시설을 보수하는 것이다. 이러한 공사가 완료되었을 때 사면의 안정성이 크게 향상될 수 있음이 수치해석 결과 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.407-418
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• 2003

지반의 풍화, 지하수의 유출입 및 대기온도의 변화 등, 사면 내 토립자의 물성을 변화시킬 수 있는 요인에 대한 영향과 이로 인한 사면의 파괴면을 예측할 수 있다면, 사면에 대한 장기 안정성을 확보하는데 도움을 줄 것이다. 사면의 거동에 영향을 미치는 여러 요인들 가운데, 지중 온도의 변화는 지하수 및 토립자의 물성을 변화시켜, 사면의 붕괴에 많은 영향을 끼치므로 사면내의 온도의 변화구간과 항온 구간을 구분할 수 있다면, 사면의 가상 파괴면을 예측할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 사면 현장에 설치된 상용계측기 및 광섬유를 이용한 계측기(FBG Sensor)의 사면 계측 데이터를 바탕으로, 사면 보강재의 변형에 의한 사면의 가상활동 파괴면의 추정과 지중온도가 변하지 않는 깊이인 항온심도의 결정, 그리고 이들의 연관성을 검토하였다. 본 연구의 검토결과, 사면 보강재에 의해 결정된 사면의 가상 파괴면과 지반 내 항온심도가 거의 일치하였으며, 지하수의 유무가 지반내 항온심도를 결정하는 중요한 요인임을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제13권2호
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• pp.157-170
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• 2003

본 연구는 국도 건설을 위한 절개면 공사중 붕괴된 사면의 붕괴 원인을 분석하고 안정성 해석을 실시한 후 적절한 대책안을 제시하기 위해 수행되었다. 붕괴 절개면은 매산-가곡간의 국도 도로공사 구간의 일부로서 풍화암과 연암으로 구성되어 있으며 국내 시방서에 따라 시공이 완료된 상태에서 붕괴가 발생하였다. 풍화암과 연암의 지반상태에서 1:1.5의 경사를 가지는 절개면의 붕괴는 국내에서 흔히 발생하는 사례는 아니다. 본 연구에서는 절개면의 붕괴 원인을 분석하기 위하여 현장조사, 시추조사, 계측, 사면안정해석 등을 수행하였으며 이들 자료를 이용하여 조사대상 절개면의 장기적인 안정성 확보를 위한 대책 방안을 제안하였다. 또한, 사면내에 연약층 등이 협재 되어 있고 습곡이나 단층 등이 발달되어 있는 경우에는 불연속면의 방향이 절취면의 방향과 $^30{\circ}$이상 사교하고 있더라도 사면 붕괴가 발생할 가능성이 있으므로 절개면의 설계에는 이들 지질구조에 대한 고려가 반드시 포함되어야 한다.

• 터널과지하공간
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• 제16권6호
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• pp.506-525
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• 2006

복잡한 지층 및 지질구조 특성을 보이는 대규모 절취사면의 경우 설계 시의 조사 및 시험의 한계성 등으로 인하여 지반특성파악 및 설계정수의 산정이 어려워 시공 중 사면활동이 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 경우 시공 중 절취상태에서 지반특성에 부합된 최적의 조사 및 분석 과정을 통하여 합리적인 대책방안을 강구해야 한다. 본 연구에서는 변성퇴적암류로 구성된 현존 국내 최대 규모의 대절토사면 (연장520 m, 최대절취고 약 122 m, 최대법면길이 약 212 m)을 대상으로, 활동이력분석과 시공 중 지반조사를 통하여 사면의 붕괴원인분석에 관한 시공사례연구를 실시하였다. 원설계 시 대상사면의 경사는 발파암 기준 1:0.7을 적용하여 일부 시공하였으나 절취과정에서 지질요인, 강우 등 안정성을 저해하는 제반 요인에 의하여 다수의 지반활동이 발생하였으며, 계속적인 지반활동으로 인하여 대규모 산사태가 예상되는 매우 위험한 지반상태를 나타내고 있어. 이에 총 3차의 설계변경을 통해 사면의 장기 안정성을 확보하였다. 이러한 사례연구를 통하여, 본 지반조건과 유사한 지질 및 불연속면 특성을 나타내는 암반사면에 대한 안정성 분석, 평가 및 대책방안 수립을 위한 참고 자료가 되기를 기대한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.278-284
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• 2006

암반내 존재하는 불연속면은 암반거동에 중대한 영향을 미치게 되며, 특히 불연속면내에 충전물이 협재되어 있는 경우에는 암반구조물의 안정성에 보다 심각한 문제를 가져오는 경우가 많다. 이는 불연속면의 거동과 충전물의 거동이 복합적으로 작용하게 되며, 장기적인 시간을 두고 나타나기 때문이다. 본 검토에서는 충전된 불연속면의 특성을 분석하고, 점토나 흑연이 협재되어 문제가 되었던 현장 사례분석을 통하여 충전된 불연속면이 암반사면이나 터널과 같은 암반구조물에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 통하여 충전물의 열화에 의한 장기적이고 잠재적인 거동을 수반할 수 있는 충전된 불연속면의 공학적 문제점을 고찰하였다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.430-440
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• 2000

본 논문에서는 인도네시아 Kalimantan섬에 위치하는 Pasir 탄전의 노천채탄장을 대상으로 기존 지질자료의 분석 및 지질조사, 암반평가, 현지 및 실험실 시험을 통하여 관련 암석들에 대한 물성시험의 수행과 평사투영법과 수치해석에 의한 안정성해석 둥을 근거로 채광장내의 전체사면 특히 Roto 북부 및 남부구역의 사면을 적절하게 설계할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. Roto 지역의 주요 불연속면들은 주로 층리로 구성되어 있으며, 층리의 경사는 북쪽의 약 60$^{\circ}$에서 남쪽 지역은 80$^{\circ}$ 전후로 남으로 가면서 경사가 급해지며, 많은 사면에서 평면파괴와 전도파괴가 일어나고 있다. Roto 전 지역의 암석물성 시험결과는 이암은 평균 일축압축강도가 9MPa 이고, 사암은 12MPa 로 이암보다는 다소 강도가 높다. 현장조사에 의한 암질을 국제암반역학회 분류기준에 따라 분류하면 Roto 북부지역의 암석은 R2~R3 등급에 속할 정도로 대부분 연약하였으며, 석탄층의 강도는 R1~R2 등급에 해당된다. Roto 북부의 4개 지역 (동부, 서부, 남부 및 북부) 과 Roto 남부의 2개 지역(동부 및 서부)의 사면에 대한 상세한 안정성 해석이 수행되었다. 본 연구에서는 최소 사면안전율을 1.2로 결정하여 평사투영법과 한계평형법의 해석을 통해 계산된 30~36$^{\circ}$의 사면경사각에 대하여 다시 유한차분볍 (FLAC)에 의한 안정성 분석을 실시하였다. 최종 사면각으로 Roto 북부지역의 동부사면은 34$^{\circ}$, 서부사면은 33$^{\circ}$, 남부사면은 35$^{\circ}$, 북부사면은 32$^{\circ}$, 그리고 Roto 남부의 최종사면각은 동부 및 남부사면 모두 36$^{\circ}$로 제안하였다. 본 노천채탄장의 최종사면과 같이 장기적인 유지를 필요로 하는 사면은 사면의 변형거동을 감시하기 위해 보다 체계적인 계측을 필요로 하며, 또한 사면이 많은 비에 노출되기 쉽기 때문에 사면의 풍화와 침식에 대한 대책연구도 수행되어야 한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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• pp.170-181
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• 2007

암반내 존재하는 단층은 암반거동에 중대한 영향을 미치게 되며, 특히 단층내에 충전물이 협재되어 있거나, 파쇄대가 넓게 발달한 경우에는 암반구조물의 안정성에 보다 심각한 문제를 가져오는 경우가 많다. 이는 단층의 불연속적인 거동과 충전물의 거동이 복합적으로 작용하게 되며, 장기적인 시간을 두고 나타나기 때문이다. 본 검토에서는 단층의 공학적 특성을 분석하고, 단층대 구간에서는 보강설계 사례 및 단층대 구간에서의 붕락사고로 인하여 문제가 발생한 현장사례분석을 통하여 단층이 암반사면이나 터널과 같은 암반 구조물에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 통하여 단층과 점토 그리고 지하수 등의 복합거동에 의한 장기적이고 잠재적인 거동을 수반할 수 있는 단층의 공학적 문제점을 고찰하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.183-193
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• 2000

본 논문에서는 인도네이사 Kalirnantan섬에 위치하는 Pasir탄전의 노천채탄장을 대상으로 기존 지질자료의 분석 및 지질조사, 암반평가, 현지 및 실험실 시험을 통하여 관련 암석들에 대한 물성시험의 수행과 평사투영법과 수치해석에 의한 안정성해석 등을 근거로 채광장내의 전체사면 특히 Roto 북부 및 남북구역의 사면을 적절하게 설계할 수 있는 방안을 재시하고자 하였다. Roto 지역의 주요 불연속면들은 주로 층리로 구성되어 있으며, 층리의 경사는 북쪽의 약 $60^{\circ}$ 에서 남쪽 지역은 $80^{\circ}$ 전후로 남으로 가면서 경사가 급해지며, 많은 사면에서 평면파괴와 전도파괴가 일어나고 있따. Roto 전 지역의 암석물성 시험결과는 이암온 평균 일축압축강도가 9MPa 이고, 사암은 12MPa로 이암보다는 다소 강도가 높다. 현장조사에 의한 암질을 국제암반역학회 분류기준에 따라 분류하면 Roto 북부지역의 암석은 R2~R3 등급에 속할 정도로 대부분 연약하였으며, 석탄층의 강도는 R1~R2 등급에 해당된다. Roto 북부의 4개 지역(동부, 서부,남부 및 북부)과 Roto 남부의 2개 지역(동부 및 서부)의 사면에 대한 상세한 안정성 해석이 수행되었다. 본 연구에서는 최소 사면안전율을 1.2로 결정하여 평사투영법과 한계평형법의 해석을 통해 계산된 30~60$60^{\circ}$의 사면 경사각에 대하여 다시 유한차준법(FLAC)에 의한 안정성 분석을 실시하였다. 최종 사면각으로 Roto 북부지역의 동부사면은 $34^{\circ}$, 서부사면은 $33^{\circ}$, 북부사면은 $32^{\circ}$, 그리고 Roto 남부의 최종사면각은 동부 및 남부사면 모두 $36^{\circ}$로 제안하였다. 본 노천채탄장의 최종사면과 같이 장기적인 유지를 필요로 하는 사면은 사면의 변형거동을 감시하기 위해 보다 체계적인 계측을 필요로 하며, 또한 사면이 많은 비에 노출되기 쉽기 때문에 사면의 풍화와 침식에 대한 대책연구도 수행되어야 한다.