• Geomechanics and Engineering
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• 제32권5호
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• pp.523-540
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• 2023

The failure of slope can cause remarkable damage to either human life or infrastructures. Stabilizing piles are widely utilized to reinforce slope as a slip-resistance structure. The workability of pile-stabilized slopes is affected by various parameters. In this study, the performance of earth slope reinforced with piles and the behavior of piles under static load, by shear reduction strength method using the finite difference software (FLAC^3D) has been investigated. Parametric studies were conducted to investigate the role of pile length (L), different pile distances from each other (S/D), pile head conditions (free and fixed head condition), the effect of sand density (loose, medium, and high-density soil) on the pile behavior, and the performance of pile-stabilized slopes. The performance of the stabilized slopes was analyzed by evaluating the factor of safety, lateral displacement and bending moment of piles, and critical slip mechanism. The results depict that as L increased and S/D reduced, the performance of slopes stabilized with pile gets better by raising the soil density. The greater the amount of bending moment at the shallow depths of the pile in the fixed pile head indicates the effect of the inertial force due to the structure on the pile performance.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.11-18
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• 2006

지오텍스타일 튜브공법은 지오텍스타일의 필터 및 배수기능을 복합적으로 활용하는 공법으로 과거의 모래주머니, 훼브릭 폼, 게비언 등의 개념에서 최근 수리학적 채움기법을 적용하여 해안침식방지 구조물, 슬러지의 탈수, 교량축조를 위한 가도, 여수로 공사를 위한 임시구조물 등의 신구조물 공법으로 자리매김 하고 있다. 본 연구에서는 지오텍스타일 튜브와 지반재료와의 복합구조물의 안정거동에 대하여 2차원 한계평형, 침투해석 및 사면안정해석방법을 통하여 분석하였다. 2차원 한계평형이론을 통하여 설계영향인자 및 현장여건에 따른 지오텍스타일 튜브 복합구조물의 지반공학적 안정성을 분석하였으며, 사면안정해석을 위하여 일차적으로 부정류 침투해석을 통하여 조위변동에 따른 복합구조물내의 간극수압분포를 분석하였다. 최종적으로 범용 사면안정해석 프로그램인 Slope/W를 이용한 침투분석결과와 연동하여 사면안정해석을 수행하였다. 2차원 한계평형해석 및 평면변형해석 방법을 통한 분석결과, 세가지 형태의 지오텍스타일 튜브 복합구조물 모두 안정성을 확보하고 있으며, 지오텍스타일 튜브 구조물 자체는 수위조건 변화에 대해서는 크게 영향이 없이 안정한 것으로 도출되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.41-48
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• 2015

비탈면 계측시스템이 예전에 비해 많이 개선되긴 했지만, 주로 하드웨어적인 측면의 개선에 치우쳤다. 실제 비탈면의 거동은 3차원 거동이며, 3차원 거동해석은 많은 변수를 함유하고 있어 비탈면 안정해석을 위한 비탈면 거동분석프로그램은 상대적으로 개발이 부족하였다. 일차원 해석은 방향의 고려 없이 길이의 증감만을 나타내나, 실제 비탈면 현장의 경우 3차원 공간상 변화를 나타낸다. 3차원상의 공간좌표를 확정하기 위하여 결정되어야 하는 값들은 길이, 수평각 및 수직각이다. 그러므로 두 방향 및 길이 변화를 고려한 좌표 시스템을 이용하여 새로운 좌표들을 구할 경우, 3차원의 공간을 분할하여 수평변화 및 수직변화를 구분하여 비탈면의 거동을 해석할 수 있다. 본 해석 모델을 충청북도 DY비탈면의 계측 data에 적용하였다. 현장 계측자료를 3-D 해석한 결과 비탈면은 전반적으로 오른쪽으로 이동하고 있으며, 변위가 도로방향으로 일어남과 동시에 수직변위가 발생하고 있음을 알 수 있다. 현재 비탈면은 계측지점 간 누적변위가 4.3cm 이내인 미소거동을 하며, 계측지점 모두 거동양상이 유사한 변위 방향 및 크기를 보이고 있음을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.545-554
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• 2007

자연사면 산사태는 주요 유발인자인 강우나 지진 이외에 토질특성, 지형 및 지질요소 등 다양한 인자의 영향으로 발생될 수 있다. 본 연구지역의 경우 파괴의 시점에 인공구조물이 시공되어 있어 이들과 사면붕괴와의 관련성을 밝히는 것은 매우 의미가 있다. 이를 위해 원지반의 물성을 추정하여 자연사면 자체의 붕괴에 대한 취약성을 파악하고 구조물에 의해 변화된 지반에 대한 불안정성을 비교하여 붕괴원인을 살펴보았다. 현장조사와 실내시험으로 원지반과 성토지반의 물성을 구하였고, 지구물리탐사를 통해 추정된 파괴면의 심도를 이용하여 지하수위 변화에 따른 2차원과 3차원 한계평형해석을 각각 수행하였다. 해석결과는 지반의 토질특성과 강도정수에 상관없이 비슷한 안전율을 보였고, 지하수위는 만수위시 불안정해지는 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제57권1호
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• pp.1-20
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• 2016

On the basis of the geological conditions of high and steep mountainous slope on which an exit portal of an express railway tunnel with a bridge-tunnel combination is to be built, the composite structure of the exit portal with a bridge abutment of the bridge-tunnel combination is presented and the stability of the slope on which the express railway portal is to be built is analyzed using three dimensional (3D) numerical simulation in the paper. Comparison of the practicability for the reinforcement of slope with in-situ bored piles and diaphragm walls are performed so as to enhance the stability of the high and steep slope. The safety factor of the slope due to rockmass excavation both inside the exit portal and beneath the bridge abutment of the bridge-tunnel combination has been also derived using strength reduction technique. The obtained results show that post tunnel portal is a preferred structure to fit high and steep slope, and the surrounding rock around the exit portal of the tunnel on the high and steep mountainous slope remains stable when rockmass is excavated both from the inside of the exit portal and underneath the bridge abutment after the slope is reinforced with both bored piles and diaphragm walls. The stability of the high and steep slope is principally dominated by the shear stress state of the rockmass at the toe of the slope; the procedure of excavating rockmass in the foundation pit of the bridge abutment does not obviously affect the slope stability. In-situ bored piles are more effective in controlling the deformation of the abutment foundation pit in comparison with diaphragm walls and are used as a preferred retaining structure to uphold the stability of slope in respect of the lesser time, easier procedure and lower cost in the construction of the exit portal with bridge-tunnel combination on the high and steep mountainous slope. The results obtained from the numerical analysis in the paper can be used to guide the structural design and construction of express railway tunnel portal with bridge-tunnel combination on high and abrupt mountainous slope under similar situations.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권4호
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• pp.89-98
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• 1991

This paper presents the three-dimensional stability analysis of the homogeneous, isotropic soil Slopes. Rotational slides are assumed with a cylindroid central part terminated with log-spiral curved ends. The ratio of threeiimensional minimum factor of safety to two 4imensional case is examined and factor of safety changes are showed for the ratio of cylinder length to slope height. On touch babes the following conclusions may be made 1. Factors of safety computed for 3-D geometry differ considerablely from ordir,arty 2-D factor of. safety. Sinoe Fn 1 Fa2 exceeds unity, threeiimensional effects tend to increase the factor of safety. 2. A,B LIU increase, the value of Fb3/ Fs2 decreases. 3. The ratio of Fr/Fs2 appears to be very sensitive to c and values.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권6호
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• pp.589-597
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• 2021

The present study evaluates geocell reinforced slope behavior. A three dimensional analysis is carried out to simulate soil and geocell elastoplastic behavior using the finite difference software FLAC3D. In order to investigate the geocell reinforcement effect, the geocell aperture size, thickness, geocell placement condition and soil compaction had been considered as variable parameters. Moreover, a comparison is evaluated between geocell reinforcing system and conventional planar reinforcement. The obtained results showed that the pocket size, thickness and soil compaction have considerable influence on the geocell reinforcement slope performance. Moreover, it was found that the critical sliding surface was bounded by the first geocell reinforcement and the slope stability increases, by increasing the vertical space between geocell layers. In addition, the comparison between geocell and geogrid reinforcement indicates the efficiency of using cellular honeycomb geosynthetic reinforcement.

• 한국산림과학회지
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• 제104권1호
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• pp.98-103
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• 2015

반궤도식 임내작업차의 주행안정성 분석을 위하여 동역학분석 프로그램인 RecurDyn을 이용하여 횡전도 분석, 등판능력 분석, 장애물 통과 시뮬레이션을 수행하였다. 동역학분석 프로그램을 해석하는데 필요한 반궤도식 임내 작업차의 형상은 3D CAD모델러인 AutoCAD 3D를 이용하여 모델링하였다. 반궤도식 임내작업차의 공차 및 적재 시에서 횡단기울기 $20^{\circ}$ 이하의 지형에서 주행하는 것이 안전하다는 것을 알 수 있었으며, 종단기울기 시뮬레이션에서는 공차 및 적재 시에 종단경사 $28^{\circ}$ 미만의 지역에서 주행하는 것이 안정적인 것으로 판단되었다. 장애물 통과 시의 주행안정성은 공차 및 적재의 경우, 전륜타이어가 주행속도 각각 5 km/hr 및 4 km/hr 이상일 때 지면과 분리되는 것으로 예측되었으며, 후륜궤도는 지면과의 분리현상이 나타나지 않았으므로 장애물 통과 시에는 최대 5 km/hr 이하가 안전하다는 것을 알 수 있었다.

• 대한공간정보학회지
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• 제13권2호
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• pp.45-50
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• 2005

최근, 사면붕괴는 산악지역에 접해있는 국도변에서 자연재해로 발생하고 있다. 산악지역의 급속한 도로개설, 확장 등 경제개발로 인하여 사면붕괴와 관련된 사고로 직결된다. 따라서, 국도 안전관리와 국도 기능을 유지하기 위하여 사면점검의 지속적인 관리가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 접도사면의 유지관리에 따른 재래적 Face mapping과는 차별화 된 GIS기법을 적용하였다. 3차원 스캐너를 이용하여 사면전문가 관점에서 사면 Face mapping을 통한 정확한 외형적 분석결과를 취득하였으며 그 결과를 외적 안정성 평가의 기준으로부터 붕괴발생 사면정보로 활용할 수 있는 자료로 변환하였다. 또한, 현재 운영 중인 도로절토사면관리(CSMS) 데이터베이스 뿐 만아니라 업무활용도를 높일 수 있도록 GIS 기반의 도로 위험 평가, 관리기법을 개선하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제12권6호
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• pp.1021-1046
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• 2017

The assessment of slope stability is an essential task in geotechnical engineering. In this paper, a three-dimensional (3D) finite element analysis (FEA) was employed to investigate the performance of different shear pin arrangements to increase the stability of a soil block resting on an inclined plane with a low-interface friction plane. In the numerical models, the soil block was modeled by volume elements with linear elastic perfectly plastic material in a drained condition, while the shear pins were modeled by volume elements with linear elastic material. Interface elements were used along the bedding plane (bedding interface element) and around the shear pins (shear pin interface element) to simulate the soil-structure interaction. Bedding interface elements were used to capture the shear sliding of the soil on the low-interface friction plane while shear pin interface elements were used to model the shear bonding of the soil around the pins. A failure analysis was performed by means of the gravity loading method. The results of the 3D FEA with the numerical models were compared to those with the physical models for all cases. The effects of the number of shear pins, the shear pin locations, the different shear pin arrangements, the thickness and the width of the soil block and the associated failure mechanisms were discussed.