• 지질공학
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• 제21권1호
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• pp.57-64
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• 2011

화강암과 안산암질 암맥이 공존하고 있는 붕괴사변을 대상으로 지질에 의한 전단강도의 차이를 반영한 3차원 사면안정해석을 수행하였다. 지질이 서로 다른 두 종류의 파괴면에 대한 전단강도를 파악하기 위하여 흙-암 경계면 직접전단시험을 수행하였고, 또한 상부 풍화토층에 대한 실내토질시험을 실시하였다. 시험결과 풍화토층에 비하여 흙-암 경계면의 전단강도가 낮게 나타났다. 사면내 지질분포의 차이가 안정성해석 결과에 영향을 주는 것을 알아보기 위하여 한계평형법을 이용한 2차원사면안정성 해석을 대표단면에서 실시하였으며, 사면내 분포지질에 따라 입력치를 다르게 할 수 있는 3차원사면안정성해석을 실시하여 2차원안정성해석과 그 결과를 비교하였다. 해석결과에 의하면 안전율이 건기시 0.92와 포화시 0.32로 모두 불안정하게 나타난 2차원해석결과와는 달리 3차원해석결과에서는 건기시에 안전율이 1.26, 포화시에 0.55로 나타났다. 이러한 결과는 사면내 지질분포를 고려할 경우 안정성 해석의 결과가 달라질 수 있음을 보여주고 있으며, 우기 직후 붕괴가 일어났던 점을 고려하면 3차원해석결과가 보다 현실적인 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권8호
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• pp.95-105
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• 2005

토목섬유로 보강된 성토사면에 대한 사면안정해석은 보강재의 효과를 고려하여 수정된 한계평형해석법을 사용하는 것이 일반적이나, 대부분의 경우 보강재에 의하여 활동면상에 증가된 전단저항력만을 고려함으로써 전체 활동토체의 평형조건의 만족여부는 확실치 않다. 일반적으로 사면안정해석은 활동면상의 법선응력의 분포를 구하는 것으로 귀결 되므로, 본 연구에서는 활동면상에 작용하는 법선응력의 분포를 수평방향의 거리 $\chi$에 대한 2차함수로 가정하여 보강재의 효과를 고려하면서 힘과 모멘트의 평형조건을 모두 만족하는 새로운 사면안정해석법을 제안하였다. 제안된 사면 안정해석법은 잘 알려진 보강 및 무보강 사면에 대한 사면안정해석 사례와 보강토 옹벽 및 보강사면에 대한 모형실험 결과에 대한 해석을 통하여 그 타당성을 검토하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 방법은 보강 및 무보강사면에 대하여 타당한 사면활동에 대한 안전율을 제공해주는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.123-136
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• 2002

강우시 발생하는 여러 사면의 얕은 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 불포화사면 해석을 위하여 국내의 전형적인 표토층을 구성하는 화강풍화토를 3가지(SW, SP, SM)로 분류하여 함수특성곡선을 각각 구하고 그에 따른 함수특성곡선의 방정식을 추정하였으며, 기존에 사용되고 있는 Green & Ampt의 포화깊이 추정식과 수치해석 결과를 비교.분석함으로써 추정식의 사용범위에 대한 제한성을 파악하였다. 또한, 강우에 의한 사면의 포화깊이가 사면의 안정성에 미치는 영향을 파악하고 화강풍화토의 함수특성곡선을 이용하여 불포화사면의 강도정수를 추정하여 계산된 불포화지반의 해석이 기존의 포화사면의 해석에 비하여 보다 정확한 결과임을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.67-74
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• 2007

강우시 우수의 침투로 사면의 안정성은 감소되며, 사면활동에 의한 피해를 최소화하기위해 강우시 토사사면에 대한 사면 안정해석시 지표까지 완전히 포화되는 조건으로 설계하도록 설계기준을 강화하고 있다. 그러나 이와 같은 설계방식은 강우강도, 강우지속시간, 지반특성, 사면의 기하학적 특성 등과 관계없이 동일하게 지표까지 완전 포화조건으로 설계함으로써 지나치게 과다하게 설계되는 경향이 있는 등 문제점이 지적되고 있다. 또한 대부분의 토사사면은 불포화상태에 있으며, 불포화특성을 고려한 사면 안정해석이 수행되어야 할 것이다. 본 논문은 강우시 토사 사면이 완전 포화되기까지 소요되는 강우지속시간을 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 이를 위해 본 논문에서는 불포화토의 흙-수분 특성과 포화시 투수계수, 사면의 기하학적 조건, 강우강도 등을 고려하여 불포화토 사면에 대한 유한요소해석을 실시하여 강우시 토사사면이 완전 포화되기 까지 소요되는 강우지속시간을 예측하였으며, 이들 해석결과로부터 간편하게 사용할 수 있는 예측도표를 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.73-80
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• 2010

최저 안전율 또는 최대 파괴확률을 기반으로 하는 기존의 사면안정해석에 대하여, 지반물성과 해석모델이 갖는 고유 불확실성을 최소화하고, 사면안정해석에서 다양한 안정해석모델과 그에 따른 파괴형상을 반영할 수 있도록, 다중 파괴모드를 고려한 사면의 신뢰성해석기법을 제안하였다. 파괴확률의 산정에는 체계 신뢰성해석분야에서 최근 도입된 선형계획법에 의한 최적화를 이용하였다. 이를 통하여 여러 가지 해석모델을 신뢰성 기반으로 동시에 고려하여 해석할 수 있다. 선형계획법에 의한 다중 파괴 모드를 고려한 파괴확률 산정기법을 이용하여 단순 사면의 경사도 결정을 위한 최적 설계를 검토하였다. 그 결과, 동시 파괴확률을 이용하면, 대상으로 하는 사면안정해석모델과 파괴형상 및 파괴확률을 복합적으로 고려할 수 있기 때문에 개선된 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2001년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.177-187
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• 2001

암반사면의 안정성은 암반 내에 발달한 불연속면의 방향성과 파괴특성에 지대한 영향을 받는다. 두 조의 연속성이 좋은 절리가 발달한 암반의 거동을 해석하기 위해 FLAC의 FISH 언어로 작성된 편재 절리모델을 사용하여 절리암반사면의 안정성을 평가하였다. 해석 결과는 절리의 간격과 방향성을 달리하면서 수행된 UDEC 해석과 저면 마찰 모델 시험결과와 비교하였다. UDEC 해석과 저면 마찰 모형시험 의해 발생된 파괴면의 형상은 유사하였으며, 이 결과로부터 편재절리모델에 의한 FLAC 해석에서의 파괴면은 두 조의 교차하는 절리를 따라 계단식으로 파괴면이 발생함을 추정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5342-5348
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• 2014

설계기준에 제시되어 있는 사면 표준경사의 적용한계와 소단폭이 사면의 안정성에 미치는 영향을 살펴보고자 사면안정해석을 수행하고 그 결과를 비교분석해보았다. 해석에서 고려한 기본 성토단면 및 절토단면과 유사한 조건의 단면에 대해서는 설계기준에 제시된 표준경사를 적용하더라도 문제는 없을 것으로 보이며 지하수가 있는 상태에서는 지하수위를 고려한 별도의 사면안정해석을 수행되어야 할 것으로 판단된다. 소단을 두는 경우와 그와 동등한 해석단면적을 갖도록 경사를 완화한 경우에 대한 사면 안전율을 비교해 볼 때 소단을 두는 경우의 안전율이 경사를 완화한 경우보다 크게 계산되었으며 소단폭이 커질수록 안전율의 차이 또한 컸다. 해석에서 고려한 모든 단면에 대하여 기본 검토단면에 대한 사면안전율 증분값은 소단폭에 대체적으로 비례하는 결과를 보였는데 소단폭이 7m인 성토사면과 절토사면의 경우 안전율 증분값은 각각 34.5%와 48% 정도였다.

• 지질공학
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• 제17권3호
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• pp.425-434
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• 2007

본 연구에서는 석분슬러지 혼합토를 복구토로 활용할 경우 조성되는 매립사면의 안정성 기준을 마련하였다. 이를 위하여 먼저 석분슬러지와 원지반토의 혼합비율을 5가지로 구분하고 각각에 대한 토질시험을 실시하였다. 실험결과 석분슬러지의 혼합비율이 감소할수록 전단강도 및 최대건조단위중량이 증가하는 경향을 나타내었다. 성토사면에 대한 국내외의 사면안전율 기준에 대한 조사를 토대로 석분슬러지 혼합토 매립사면의 사면안정등급을 불안정, 주의 및 안정의 3단계로 구분하였다. 석분슬러지 혼합토 매립사면에 대한 사면안정해석을 실시하여 안전한 사면높이, 사면경사 및 석분슬러지 혼합비율을 제안하였다. 매립사면에 대한 사면안정해석결과 석분슬러지 혼합토 성토사면의 사면높이를 10 m로 할 경우 사면경사는 1 : 1.8 이상 되도록 매립하여야 안정함을 알 수 있다. 그리고 사면높이를 15 m로 할 경우 석분슬러지 함유율이 50%이하로 하고 사면경사는 1 : 1.8 이상 되도록 매립하여야 안정함을 알 수 있다. 사면경사, 사면높이 및 석분슬러지 함유율이 동일한 조건일 경우 채석현장 내부의 절취암반에 접하여 매립된 사면과 평지에 성토하여 매립된 사면의 사면안정해석결과는 유사함을 알 수 있다. 이와 같은 석분슬러지 혼합토 매립사면의 안정성 기준은 채석현장에서 실무적으로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1507-1512
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• 2007

우리나라에서 발생하는 사면재해는 7월${\sim}$9월, 즉 태풍 및 집중호우가 발생하는 시기에 대부분 나타나며 이를 통해 강우는 사면재해를 유발시키는 가장 중요한 요인임을 알 수 있다. 사면재해는 매우 짧은 시간에 일어나며, 큰 피해를 발생시키는 특징을 가지고 있다. 따라서 강우 발생시 사면의 안정성을 검토하는 경우에 보다 합리적으로 강우의 특성을 적용할 수 있다면 강우로 인해 발생될 수 있는 사면재해를 미리 예측하고 이에 대비할 수 있을 것이라 판단된다. 사면 해석시 강우에 대한 인자는 강우강도를 적용하며, 이는 사면에 거의 모든 강우가 침투된다고 가정하여 지하수위를 산정하지만, 이는 유출을 고려하지 않은 결과이다. 본 논문에서는 지하수위 예측 프로그램인 SEEP/W 프로그램을 이용하여 침투량에 따른 사면의 지하수위 변화를 예측해 보았다. 이를 위해 기상청 산하 서울 지점의 1961년부터 2005년까지의 시간 강우량 자료를 이용하여 확률강우량을 산정하였고, 산정된 값을 해석적 침투모형에 의하여 침투량을 계산하여 합리적으로 침투량을 해석단면에 적용하여 지하수위가 시간에 따라 어떻게 변화하는 지를 연구하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.19-28
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• 1999

본 논문에서는 사면붕괴해석에 대한 유한요소법의 적용에 대하여 검토하였다. 사면안정문제에 대해 가장 일반적으로 사용되는 방법은 한계평형이론에 의한 절편법이다. 또한 유한요소법은 지반의 응력, 변형률을 분석하는 방법으로 널리 인식되어 있다. 본 논문에서는 유한요소법으로 사면안정해석시, 요구되는 최소안전율 계산방법을 효율적으로 고려하는 방법에 대하여 검토하였다. 그리고 유한요소법으로 사면의 붕괴해석을 하는 경우에, 적용되는 해석방법 및 그 결과에 미치는 요인에 대하여 검토하였다. 또한, 여러 사면의 경우에 대하여 기존의 한계평형법에 의한 절편법과 유한요소 해석결과를 비교, 검토하였다.