• 제목/요약/키워드: 지반등급

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수치해석 및 현장계측에 의한 대단면 터널 표준지보패턴의 적정성 검증 (Evaluation of the Standard Support Pattern in Large Section Tunnel by Numerical Analysis and Field Measurement)

  • 변요셉;정성래;송시명;천병식;박두희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.5-12
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    • 2011
  • 터널의 지보패턴 선정 시 지표지질조사, 시추조사, 물리탐사 및 실내암석 시험 등의 결과로부터 암질을 파악하고 암반분류법, 국내 외 시공사례, 수치해석 등을 종합적으로 고려하여 암반등급을 구분하고 등급별 굴착공법 및 표준지보패턴을 설계하게 된다. 개정된 터널설계기준에 의하면 터널 설계를 위한 암반등급은 RMR을 바탕으로 등급별로 구분할 것을 권장하고 있으며, 필요할 경우 보다 세분화된 등급구분과 Q분류법 적용을 허용하는 등 탄력적인 기준을 제시하고 있다. 또한, 터널건설 시 구조물과 지반의 거동에 영향을 미치는 인자는 주로 지반자체의 특성, 지하수, 그리고 구조물 재료의 특성 등 불확실한 요소들이 주요 인자들이므로 터널 설계 시 지보패턴의 적정성 검증은 반드시 수반되어야 하며, 오늘날 이러한 검증방법 역시 다양화되고 전문화 되어가는 실정이다. 본 연구에서는 임하댐 비상여수로 터널에 대해 RMR과 Q값에 의한 지보패턴의 선정의 적정성을 경험적 방법 및 수치해석을 통한 분석과 현장 실측자료와의 비교 분석을 시행하여 검증하였다.

다중회귀분석을 이용한 대규모 비탈면의 위험도 평가 (Risk Assesment for Large-scale Slopes Using Multiple Regression Analysis)

  • 이종건;장범수;김용수;석재욱;문준식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권11호
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    • pp.99-106
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    • 2013
  • 본 연구에서는 일반국도 상에 존재하는 2종 비탈면 104개소에 대해 상태평가 항목과 상태평가 등급의 연관성을 분석하고, 평가항목을 고려한 다중회귀분석을 통해 안전등급을 예측할 수 있는 회귀모형을 제시하였다. 분석결과, 사면경사와 강우 및 지하수의 평가항목은 상태평가 등급과의 연관성이 낮은 것으로 분석되었다. 또한, 다중회귀분석을 통해 제시된 회귀모형은 절취상태, 강우 및 지하수의 항목을 판단하기 어려운 조건에서 활용이 가능한 것으로 판단된다.

국내 해성점토 지반에 대한 선행압밀압력 평가방법의 적용성 (Applicability of Preconsolidation Pressure Interpretations of Korean Marine Clays)

  • 정상국
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.93-101
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고소성 점토지반으로 구성된 광양지역의 준설매립층 및 원지반층에서 채취된 자연 시료를 이용하여 기존에 제안된 6가지 방법(Casagrande, Onitsuka, Silva, Becker, Janbu, Karlsrud)으로 선행압밀압력을 산정하는데 있어서 상대적인 용이성을 기준으로 5등급의 가중치 점수를 부여 하였다. 이 때, 높은 등급이 부여된다는 것이 곧바로 정확한 선행압밀압력의 산정을 의미하는 것은 아니므로, 불교란 시료에 의한 일축압축강도를 구한 후 압밀압력과의 상관관계를 나타내는 강도증가율을 평가하였다. 이를 토대로, 각각의 방법으로 평가된 선행압밀압력과 비배수전단강도의 비, 즉, 강도증가율이 국내 해성 점성토 지반의 일반적인 값의 범위인 0.25~0.35 사이의 분포 유무 및 표준편차(강도증가율의 변화폭)를 분석하여 적용성을 평가하였다. 그 결과, Becker 및 Onitsuka 방법의 평균 가중치가 다른 방법들(Casagrande, Janbu, Karlsrud)에 비해 낮고 강도증가율도 국내 해성점토 지반의 일반적인 값의 범위에 있으며, 표준편차도 낮게 평가되어 일관성 있는 평가가 가능한 것으로 분석되었다.

항만지역의 지반증폭 특성을 반영한 실시간 지진피해 평가방안 수립 (Real-time Seismic Damage Estimation for Harbor Site Considering Ground Motion Amplification Characteristics)

  • 김한샘;유승훈;장인성;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.55-65
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    • 2012
  • 본 연구에서는 항만 지역의 지반 조건과 계측된 암반노두 가속도를 이용하여 지반증폭 특성이 반영된 지진피해평가 방안을 구축하였다. 먼저 지반조사 자료를 토대로 부지응답해석을 수행하여 항만지역의 암반노두 가속도와 지표면 최대가속도의 상관관계식을 결정한다. 결정된 대상 항만의 상관관계식은 지진피해평가 시스템 상에 DB화 되고, 지진 발생 시 계측된 암반노두 가속도를 입력받아 실시간으로 지표면 최대가속도를 결정한다. 지진 발생 시 실시간으로 결정되는 PGA 값과 상부 구조물의 지진취약도 함수를 이용하여 항만구조물의 지진피해 등급을 결정할 수 있다. 또한, 본 연구에서는 구축된 평가 방안에 따라 가상 지진을 적용하여 인천항만 지역 내 항만 구조물의 지진 피해를 추정하고 등급화 하였다.

GIS기반 지반재해위험지도의 현장 적용성 평가 (The in-situ Assessment of GIS-Based Geotechnical Hazard Map)

  • 류지협;서상훈;황의진
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.35-45
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    • 2013
  • 최근 기후변화에 따른 집중호우 발생으로 급경사지 붕괴가 빈번히 발생하고 있으며, 이로 인한 재산 및 인명피해 발생으로 급경사지에 대한 관심이 급증하고 있다. 따라서 소방방재청에서는 급경사지 붕괴위험지구를 지정하여 예방사업을 추진하고 있지만, 과학적이고 합리적인 급경사지 예방정책을 마련하기 위한 지반재해위험지도를 제작 중에 있다. 본 연구를 통해서 서울시 부산시의 최근 4년간(2009~2012) 급경사지 피해사례를 조사 정리하여 지반재해위험지도의 적용성을 평가하였으며, 서울시 부산시 내 테스트베드 지역을 선정하여 관계 전문가들과 함께 현장 적용성 평가를 수행하였다. 연구 결과 지반재해위험지도의 위험등급은 실제 현장평가를 통해 확인한 위험등급과 같거나 높게 분석되는 것으로 확인되었다. 따라서 지반재해위험지도를 활용하여 재해위험 예비지구를 선정하고 전문가의 현장검증 및 평가를 통해 위험지구를 최종 선정하는 등 재해위험지구대상을 예비평가 할 수 있는 자료로서 활용도가 높을 것으로 판단된다.

이완하중을 받는 터널라이닝의 거동분석 (Analysis of Tunnel Lining Behavior under Tunnel Load)

  • 박정진;김도현;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권8호
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    • pp.79-88
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    • 2012
  • 본 연구에서는 Terzaghi 수정표, Terzaghi 이론식과 본 논문에서 제안하고자 하는 지반-라이닝 상호 작용(Groundining Interaction) 모델을 적용하여 다양한 암반등급, 토피고 및 측압계수($K_0$)의 변화에 따라 콘크리트 라이닝에 작용하는 이완하중의 영향을 비교분석 하였다. 본 연구 결과, Terzaghi 수정표는 토피고와 측압계수의 영향을 반영할 수 없었으며 Terzaghi 이론식은 토피고와 측압계수의 영향은 적으며 연암 및 토사지반에서만 적용이 가능하였다. 지반-라이닝 상호작용(G.L.I) 모델은 다양한 암반등급에서 적용 가능할 수 있었으며 토피고와 측압계수의 영향까지도 고려할 수 있었다. 특히, G.L.I 모델은 Terzaghi 방법에 비해 풍화토 지반에서 최대 약 30% 정도의 이완하중 감소효과가 있었으며, 특히 40m이하 저토피와 측압계수 1.0이상일 경우 효과가 높았다.

한국에 분포하는 화강암 풍화토의 토질공학적 특성 (Geotechnical Chsracterization of Weathered Granite Soils in Korea)

  • 이수곤
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권3호
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    • pp.5-22
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    • 1993
  • 우리나라의 화강암 풍화토(CW와 RC풍화등급)의 불교란시료에 대한 일련의 토질물성 및 역 학적 특성실험이 수행되었다. 화강암 풍화토는 크게 CW 및 RS 풍화등급으로 나뉘어지며, 풍화가 많이 진행됨에 따라서 토질 물성이 매우 예민하게 변화하고, 일축압축강도 및 전단강도지수도 급격히 감소할 뿐만 아니라, 또한 변형특성은 풍화가 많이되고 침수됨에 따라서 화강암풍화토가 점차로 ductile하고 plastic하게 변해가는 특성이 있다. 또한 화강암 풍화토는 침수가 됨에 따라서 특이한 성질이 있는 것으로 관찰되었다: (1) 전단강 도(특히 점착력) 및 일축압축강도가 급격히 감소할 뿐만 아니라, (2) 물과의 반응시에 화강암 풍 화토의 입자가 쉽게 약해져서 더욱 작은 입자크기로 분해된다.

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도시 폐기물 매립지반의 내진해석

  • 최진욱;장연수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.281-285
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    • 2004
  • 폐기물 매립시설물은 지진에 의해 파괴될 경우 시설물 파괴로부터 인명 및 경제적인 피해와 더불어 복구하기 어려운 환경적인 문제가 발생한다. 따라서 지진시 지반 및 구조물의 거동을 정확히 예측하기 위한 신뢰성 있는 지반 가속도의 증폭현상 평가가 필요하다. 본 연구에서는 1차원 지반응답특성 평가 프로그램인 SHAKE91과 유한차분 프로그램인 FLAC을 이용 하여 폐기물 매립지에서의 지진거동 특성을 분석하였다. 1차원 해석결과 연약층이 존재하는 곳에서 지반변형이 많이 이루어졌고, FLAC 해석결과 폐기물층 사면부에서 뚜렷한 변위벡터가 발생하였으나 내진 2등급 매립지의 허용변위 30cm 이내이므로 해석 대상 구조물은 안전함을 알 수 있었다.

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경사계를 이용한 대구 서부지역 반야월층 굴착 지반의 변위 분석 (Displacement Analysis of an Excavation Wall using Inclinometer Instrumentation Data, Banyawol Formation, Western Daegu)

  • 임명혁
    • 지질공학
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    • 제23권1호
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    • pp.47-55
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    • 2013
  • 대구 지하철 굴착공사 중 노출된 굴착벽의 수평변위분석을 위해 서로 인접한 3개소의 경사계 계측자료를 이용하여 굴착지반의 변위특성 및 원인을 지질공학적 관점에서 고찰하였다. 연구지역은 경상누층군 하양층군 반야월층 지반에 해당하며 안산암질화산암, 석회질셰일, 사암, 호온펠스, 규장암맥 등으로 구성된 하부의 암반층과 이를 부정합으로 피복하고 있는 상부의 토사층으로 구성된다. 경사계 계측공 중 D4 지반의 암반층은 RMR V 등급이며, 층리면과 단층면을 따라 심도 12 m 지점에서 N34W 방향으로 최대수평변위량이 101.39 mm로 분석 되었고, D5 지반의 암반층은 RMR IV 등급이며, 셰일의 층리면, 셰일과 규장암의 접촉면을 따라 심도 9 m와 14 m에서 거의 남쪽 방향으로 최대수평변위량이 53.01 mm ~ 55.17 mm로 측정 되었다. Y6 지반의 암반층은 RMR III 등급이며, 상부 토사층과 하부 암반층의 경계면인 부정합면을 따라 심도 7 m 지점에서 S52W 방향으로 12.65 mm의 최대수평변위량을 나타낸다. 굴착벽에서 측정한 암반 내 불연속면들을 평사투영하여 예상되는 변위방향과 각 경사계 계측분석 결과 얻어진 수평변위방향이 거의 일치하는 결과를 보였으며, 굴착벽의 지중수평변위는 암반 내 불연속면의 발달정도와 종류, 배향 및 암석의 종류에 좌우되며, 굴착벽에 수직방향과 수평평행방향의 벡터 합성 방향으로 많이 발생한다. 또한 토사층 내 지중수평변위의 양상이 심도에 따라 비교적 곡선이며 연속적 궤적을 보이는데 반해 암반층 내 지중수평변위의 양상은 직선적이고 불규칙적 궤적을 나타낸다.

SAR 영상을 활용한 지반침하의 위험평가를 위한 지표결정에 대한 연구 (A Study on the Determination of Indicators for the Risk Assessment of Ground Depression Using SAR Imageson)

  • 이효진;윤홍식;한학
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.13-20
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    • 2021
  • 2015년 4월 개통한 호남고속철도 근처 노반의 침하 문제가 지속적으로 제기되고 있으며 이에 따라 호남고속철도 인근지역의 지반 안정성 또한 문제가 있을 수 있다. 위험지도를 제작하는데 있어서 지표 및 지표를 결정하는 인자를 선정하는 것은 매우 중요하다. 기존의 위험지표는 관측된 기간 중 가장 마지막 관측날을 기준으로한 최종 변위량으로 산정하는데 침하 원인과 지표의 거동을 분석하기 위해서는 시계열적인 지표변위를 확인해야한다. 또한 광범위한 지역의 경우 직접 수준측량을 실시하기에 경제적으로 비효율적이므로 SAR 영상을 이용해 지표변위를 관측하고자 하였다. 본 논문에서는 PS-InSAR기법을 이용해 시계열 지표변위를 관측하였으며 위험지표를 결정하기 위한 인자로 최종지표변위량, 누적지표변위량, 최소변위량과 최대변위량의 차를 이용해 각 인자로 위험도를 등급화하여 비교하였다. 그 결과 최종변위량의 위험도 등급과 각 인자 간 위험도 등급이 상이하였으며 위험지표를 결정하는데 있어 다양한 관점의 인자를 추가하는 것을 제안하였다. 이는 지반침하의 원인을 찾고 해결방안을 모색하는데 있어 중요한 연구가 될 것으로 기대한다.