• 지질공학
• /
• 제18권4호
• /
• pp.405-414
• /
• 2008

기존의 사면안정성 평가는 전체 사면을 균질하다고 가정하고 사면 내에서 가장 위험한 부분의 안정성으로 전체 사면의 안정성을 평가한다. 그러나 하나의 사면 내에서도 위치에 따라 암반/토사의 특성과 상태가 각각 다르기 때문에 기존 평가방법으로 분석한 사면의 안정성이 전체 사면의 안정성을 대표한다고 할 수 없을 뿐만 아니라 사면의 보강에 있어서도 과도한 보강을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 이 같은 문제를 해결하고자 하나의 사면을 격자형의 셀로 분할하여 각각의 셀의 특성을 조사하고 안정성을 평가하는 셀 단위 평가법을 제안하였다. 셀 단위 평 가법에서는 사면을 구성 물질에 따라 토사사면과 암반사면으로 구분하며, 각각의 셀에 대해 강도, 체적절리계수(Jv), 절리간격, 지하수상태, 절리상태 등을 조사하고 이를 SMR 및 상태지수를 통해 안정성을 평가한 후 셀 별 조사 자료와 안정성 분석결과를 종합하여 작성된 등고선도를 통해 사면의 위치별 안정성을 평가하게 된다. 본 연구에서는 총 3개의 사면에 대해 셀 단위 평가법을 적용한 결과 대부분의 셀에서 계산된 SMR 값은 기존의 평가법에서 구한 사면 전체의 SMR 값보다 높았다. 이는 셀 단위 평가법이 기존의 평가법 보다 사면을 보다 정확하게 평가할 수 있음을 의미하며, 기존의 사면 평가법이 가진 과도한 보강과 관련된 문제를 해결 할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.33-41
• /
• 2003

연구대상 사면은 충북 보은군 보은읍 도로공사구간 내의 절취사면으로 절취시공 후 암반사면내의 일부 구간에서 평면파괴로 인한 사면 붕괴가 발생하였다. 이 구간에서는 파괴면과 유사한 방향성을 갖는 불연속면이 암반사면 내에 다수 분포하여 추가 붕괴가 예상되는 불안정한 상태이다. 따라서, 본 사면에 대하여 암반사면의 안정성 해석에 보편적으로 사용되는 SMR, 평사투영법, 한계평형법 및 수치해석 등의 기법을 이용하여 사면의 안정성을 해석하였다. 사면의 안정성평가에 보편적으로 사용되는 한계평형법은 간단한 계산에 의해 사면의 안정성을 평가할 수 있는 장점이 있으나 파괴 활동면을 가정할 수 없는 단일 안전율에 의해 전체 사면의 안정성을 평가하는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 개별절리를 고려하여 사면의 안정성을 평가하는 전단강도 감소기법으로부터 안전율을 계산하였으며, 이를 한계평형해석의 결과와 비교ㆍ분석하였다. 또한 본 사면내에 지하수 영향을 고려하고 보강공법을 적용하여 종합적인 안정성을 검토하였다.

• 지질공학
• /
• 제20권2호
• /
• pp.155-167
• /
• 2010

사면의 안정성 분석에 결정론적인 방법이 최근까지 많이 사용되어 왔으나, 암반의 불확실성과 가변성을 고려하는 확률론적인 방법이 더욱 효과적인 것으로 알려지면서 확률론적인 방법의 사용이 점차 증가하는 추세이다. 그러나 현재까지의 방법들은 절리의 특성이나 암반의 풍화 특성 등과 같은 암반의 특성이 사면 전체에서 균질한 것으로 가정하고 있으며, 암반 사면의 파괴에 가장 결정적인 변수인 절리의 연장성을 고려하지 않은 상태에서 안전율 혹은 파괴확률을 계산하여 사면의 안정성을 분석하고 있어서 정확한 사면 안정성 분석에 한계를 보이고 있는 실정이다. 이 연구에서는 모델 사면을 설정한 후, 사면이 균질하다고 가정한 경우와 사면을 암반 및 절리의 상태에 따라 구역으로 분할한 경우의 파괴확률을 계산하여 비교하였고, 또한 위의 각각의 경우에 절리의 연장성을 변수로 고려한 파괴확률을 계산하였다. 또한 강원도 홍천군에 위치한 사면을 구역으로 분할한 후 절리의 연장성을 고려한 파괴확률을 계산하여 모델 분석의 적용성을 검증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.519-526
• /
• 2000

강수량 변동에 따른 사면 내의 지하수유동과 사면의 안정성 변화를 동시에 분석.평가하기 위하여 하나의 완전 연동된 수리지질역학적 모델을 제시하였다. 이 모델은 변형성 지질매체 내에서의 지하수유동을 설명하는 일련의 지배식들과 Galerkin 유한요소법에 기초하여 개발되었다. 1990년부터 1999년까지의 서울지역의 건기 (1월) 및 우기 (8월) 강수량 하에 있는 토양 사면에 대해 개발된 모델을 적용하여 일련의 수치실험을 실시하였다. 수치실험의 결과는 강수량이 증가함에 따라 사면의 수리역학적 안정성이 전반적으로 악화됨을 보여준다. 즉 강수량이 증가할수록 공극수압이 증가하고 지하수면이 상승한다. 그 결과 불포화대가 축소되고 삼출면이 팽창되며 사면의 전단부를 따라 지하수유동속도가 증가하게 된다. 동시에 강수량이 증가할수록 사면 전단부를 향해 전반적인 변위량이 증가한다. 그 결과 안전율이 1 이하인 불안전한 지역이 사면 전단부에서 사면 상부 쪽으로 전파.팽창되며 그 두께도 증가한다. 수치실험의 결과는 또한 사면의 표면에서는 전단파괴와 더불어 인장파괴도 발생할 수 있음을 보여준다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권5호
• /
• pp.61-69
• /
• 2008

일반적으로 암반사면의 안정성을 평가하는 방법으로는 평사투영해석, 한계평형해석, 수치해석, 안정성 평가표에 의한 방법 등 여러 가지 방법이 이용되고 있다. 이 중 안정성 평가표에 의한 방법은 평가법의 제안기관이나 자국의 특성에 따라 그 평가항목이 상이하며, 또한 안정성 평가표상의 개개의 평가항목에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 315개소의 고속도로 암반사면 분석자료를 이용하여 일반적으로 사용되고 있는 암반사면의 안정성 평가항목중 기하학적 형상(사면높이, 사면경사 및 경사방향, 주불연속면의 경사 및 경사방향, 사면과 주불연속면의 방향차이) 및 지형학적 특성(지형의 집수가능성, 상부자연사면 경사, 사면형상)에 대한 이상치(abnormal value) 분석을 통하여 암반사면 안정성 평가항목의 유효성을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.145-154
• /
• 2000

오늘날 폐기물 매립장의 구조적 안정성문제는 국내.외적으로 중요한 문제로 대두되고 있으며, 특히, 사면의 차수체계에서의 안정성에 대한 논란이 사회적 문제로 대두되고 있다. 또한, 우리 나라는 주민들의 NIMBY 현상과 국토의 효율적 활용을 위하여, 폐기물 매립장을 해안매립지나 산간지방에 많이 건설하고 있다. 그러나, 이러한 경우 사면구배가 급해지고 토목섬유의 활용이 불가피해져 안정성에 많은 문제점을 내포하게 된다. 이 연구는 폐기물 매립장 사면의 안정성을 해석하기 위하여, 원심모형실험을 실시하였다. 또한, 이론식 및 사면안정 해석 프로그램을 이용하여 안전을 산정하였다. 이 연구에 사용한 토목섬유 점토차수재(GCLs)의 팽윤도는 침출수와 증류수의 투과수에 대하여 22~25%의 팽윤도를 보였으며, 투수계수는 투과수가 침출수일 경우, 1.47$\times$10-10cm/sec, 증류수일 경우, 8.75$\times$10-11cm/sec의 값을 나타내었다. 원심모형실험 결과, 토목섬유 점토차수재의 포화여부와 지오멤브레인(HDPE)의 표면거칠기에 따라 사면 안전율이 각각 변화함을 알 수 있었으며, 표면이 거친 지오멤브레인과 건조한 토목섬유 점토차수재를 사용하였을 때, 파괴가 발생되지 않아 사면안정성이 높은 것으로 평가되었다. 또한, 이론에 의해 도출된 사면의 안전율과 사면안정 해석프로그램에 의한 안전율 계산 시, 전자의 경우가 후자의 경우보다 작게 평가됨을 알 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제4권1호
• /
• pp.57-64
• /
• 2004

최근의 엘리뇨와 라니냐 등 이상기온현상과 이에 따른 산불발생빈도의 증가는 산지사면의 안정성에 대한 산불의 영향을 고려해보게 되는 계기가 되고 있다. 본 논문에서는 산불로 인한 식생의 파괴에 따른 자연사면 안정성에 미치는 정도를 규명하고, 산불에 따른 사면의 안정성을 평가하는 방법을 제시하여 산불로 인하여 발생될 수 있는 피해를 최소화하는데 그 목적이 있다. 본 논문에서는 산불로 인한 산지사면 식생의 변화가 사면 안정성에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였고, 그 결과로 산불의 영향을 고려한 사면안정도표를 제안하였다.

• 지질공학
• /
• 제17권4호
• /
• pp.577-587
• /
• 2007

본 연구지역은 절취사면 연장이 약 450m에 달하며 사면 절취결과 암질의 측방변화가 현저한 지반조건을 나타냈다. 사면 안정대책의 수립을 위해 절취사면에서 구성암석, 지질구조, 불연속면의 방향성 등 지질공학적인 조사를 수행하였다. 절취사면의 방향성, 사면높이, 지반조건 등을 고려하여 6개의 Zone으로 구분하고, 안정성 분석은 불연속면의 방향성과 사면의 절취방향간의 기하학적 상관관계에 의한 안정성 분석이 가능한 DIPS 프로그램을 이용한 평사투영법으로 실시하였다. 사면안정성 분석결과를 바탕으로 시공성, 안정성, 경제성을 고려하여 비교적 큰 암괴의 이완시 도로 하단부에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 고강도 낙석 방지망(higth tensile steel wire net) 설치, 사면 보호공, 옹벽의 증고 등 다양한 공법으로 사면안정 대책을 수립, 시행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.15-15
• /
• 2002

사면은 인공적 또는 자연적인 현상에 의하여 발생된 경사진 지반을 말하며, 그 안정성은 작용외력과 지반상태 및 지하수 등에 의하여 영향을 받는다. 사면의 파괴는 여러 가지 형태로 일어날 수 있으나 대체로 강성 활동 파괴체가 소성화된 국부적인 지반을 따라서 발생되고, 사면의 파괴형상은 경계조건과 지반상태가 단순할 경우에만 쉽게 예측할 수 있으며, 복잡한 지반상태에서는 많은 노력과 비용을 들여서 정밀하게 조사해야만 어느 정도 실제와 근사하게 예측할 수 있다. 자연 또는 인공사면에서 지질 및 지반상태, 지하수 상태, 사면의 형상, 사면의 규모, 외력의 작용상태 등의 조건을 분석하여 사면파괴를 일으킬 수 있는 원인들을 찾아내어 적합한 안정화대책을 마련하는 방안을 모색한다. 특히 사면을 성토사면, 절토사면, 암절사면, 대절토사면으로 구분하여 사면파괴 원인과 안정화대책에 대해서 심도 있게 검토한다. 사면의 설계 및 안정검토를 위하여 일반적으로 적용하고 있는 사면안정 검토 방법들에 대해서 이론전개 과정에서 발생되는 문제점들과 이들이 결과에 미치는 영향에 대해서 언급한다. 그리고 사면을 안정시키기 위하여 일상적으로 적용하는 대책공법들의 적용성을 사면파괴 원인과 연계해서 판정하는 방안을 검토한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
• /
• pp.629-638
• /
• 2005

본 연구대상 사면은 연장이 300m이고 최대 사면높이가 80m에 달하는 대절토 사면으로 서 총 11 소단으로 이루어져 있으며, 전 사면에 걸쳐 Soil Nail 공법으로 보강이 되어있다. 사면 상단부에 설치된 2개의 경사계를 이용하여 주기적으로 사면의 수평방향 변위 계측을 실시하던 중, 사면 하부의 소단 굴착과정에서 상대적으로 급격한 사변경사 방향의 수평변위가 발생한 것을 확인하였다. 본 연구에서는 사면의 수평방향 변위 계측결과 분석 및 대상 사면에 대한 수치해석을 통하여 사면의 안정성 여부를 판단하고자 하였으며, 굴착단계별 수평방향 변위량 및 변위 양상을 분석함으로써 급격히 증가한 변위의 원인을 파악하였다. 수치해석을 통해 나타난 사면 굴착 단계에 따른 사면 토체의 소성영역을 도시한 결과, 사면 전체에 걸쳐 대규모 파괴면이 나타났으며 파괴활동면이 Soil Nail 로 보강된 영역의 바깥쪽에 위치하여 사면 안정성 확보를 위한 대책방안이 수립되어야 할 것으로 판단되었다. 또한 보다 자세한 원인 규명을 위한 확인 시추조사를 실시하여 하부 지층 특성을 파악하였으며, 하부에 풍화가 심하고 절리 및 균열이 심한 파쇄구간이 분포하고 있음이 확인되었다. 연구 대상 사면의 변위 계측 결과, 수치해석 결과, 확인 시추 조사 결과 및 예상되는 사면 활동의 규모 등을 고려할 때 사변의 안정성 확보를 위한 대책방안이 수립되어야 하며, 본 사면은 억지말뚝과 Ahchor 공법 적용이 가장 적절할 것으로 판단되었다.