• 산업기술연구
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• 제21권B호
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• pp.51-58
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• 2001

The Distinct Element Method (DEM) was used to analyze the stability of jointed rock slope, of which dimension are about 200m(length), 60m(height), $55^{\circ}$ dip. The Barton-Bandis joint model was used, as a constitutive model. The parameters such as JRC and spatial distribution characteristics of discontinuities were acquired through field investigation. Three different cases such as $51^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $38^{\circ}$ in angle of rock slope were analyzed to decide a stable slope. To keep the jointed rock slope safely, it is proposed to reduce the height of slope from 60m to 48m and to reduce the angle of the from $55^{\circ}$ to $38^{\circ}$ too.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.97-102
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• 2007

토사사면의 안정성 해석에는 한계평형법이 널리 사용되고 있으나 절리가 발달한 암반사면의 파괴는 절리의 방향성과 파괴특성이 동시에 고려되어야 한다. 본 연구에서는 불연속면의 특성을 나타내는 인자와 암반사면의 형상 인자 등의 변화에 따른 결과를 분석하여, 범용 유한요소프로그램을 이용한 절리암반사면 안정해석의 타당성을 검증해 보고자 한다. 우선 흐름 법칙에 따른 차이를 비교하였으며, 인자효과 연구를 수행하였다. 독립변수로는 불연속면의 역학적 특성을 나타내는 절리면의 경사각과 점착력, 마찰각, 사면형상을 나타내는 암반사면의 경사와 높이 그리고 상재하중을 선택하였다. 그리고 종속변수로서 사면 아래에서 1/3 지점에서의 수평변위를 수치 해석하여 인자효과의 상대적인 크기를 비교해 보았다. 인자효과 연구를 통하여 각 인자에 대한 수평변위의 결과가 다양한 공학적 특성을 만족하여 절리암반사면의 안정해석에 응용이 가능함을 증명하였다. 암반사면의 설계 시 실제 지반조사와 실내실험 결과적용과 비선형성을 고려한 모델링이 가능하며, 강우와 같은 자연재해와 시공 중에 일어날 수 있는 응력변화 또한 표현할 수 있다. 또한, 유한요소해석을 통해 복잡한 암반구성조건과 지반 보강의 효과도 고려할 수 있으므로 절취경사, 보강 등에 대한 공학적인 결정시에 매우 유용할 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권3호
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• pp.271-281
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• 2018

A jointed rock slope stability evaluation was simulated by a discontinuous deformation analysis numerical method to investigate the process and safety factors for different crack distributions and different overloading situations. An optimized method using Discontinuous Deformation Analysis for Rock Failure (DDARF) is presented to perform numerical investigations on the jointed rock slope stability evaluation of the Dagangshan hydropower station. During the pre-processing of establishing the numerical model, an integrated software system including AutoCAD, Screen Capture, and Excel is adopted to facilitate the implementation of the numerical model with random joint network. These optimizations during the pre-processing stage of DDARF can remarkably improve the simulation efficiency, making it possible for complex model calculation. In the numerical investigations on the jointed rock slope stability evaluations using the optimized DDARF, three calculation schemes have been taken into account in the numerical model: (I) no joint; (II) two sets of regular parallel joints; and (III) multiple sets of random joints. This model is capable of replicating the entire processes including crack initiation, propagation, formation of shear zones, and local failures, and thus is able to provide constructive suggestions to supporting schemes for the slope. Meanwhile, the overloading numerical simulations under the same three schemes have also been performed. Overloading safety factors of the three schemes are 5.68, 2.42 and 1.39, respectively, which are obtained by analyzing the displacement evolutions of key monitoring points during overloading.

• 터널과지하공간
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• 제8권4호
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• pp.287-295
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• 1998

흙 사면의 안정성 해석에는 한계평형법이 널리 사용되고 있다. 그러나 절 리가 발달한 암반사면의 파괴는 절리의 거동에 지배를 받으므로 절리의 방향성과 파괴특성이 동시에 고려되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 암반사면의 안정성해석을 위하여 임의방향으로 발달한 두 조의 절리군을 고려할 수 있는 편재절리모델을 사용하여 사면과 절리의 상대적인 방향성이 사면의 안전율에 어떠한 영향을 주는지 살펴보았다. 이를 위하여 이미 개발된 바 있는 비등방 탄소성 모델을 사면안정 해석에 적용할 수 있도록 수정하였으며, 안전율 계산 routine을 상용프로그램인 FLAC인 FISH macro 언어를 사용하여 작성하였다. 개발된 모델의 검증을 위하여 1요소에 대한 직접전단시험을 수치해석적으로 수행하였고, 안전율이 1인 흙사면을 선택하여 서로 수직인 2조의 절리군이 발달한 암반의 안정성 해석을 수행하여 Culmann의 평면파괴해와 비교하였다. 또한 UDEC에 의한 해석을 수행하여 사면파괴양상을 비교하였다. 절리의 간격이 충분히 작을 경우 편재절리모델은 정확한 결과를 나타내어 절리암반사면의 설계 및 안정성 해석에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.95-106
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• 2009

암석파괴역학과 파괴인성 이하의 응력상태에서 균열이 발생하고 성장하는 특성을 고려하여 암반사면의 진행성 파괴를 검토하였다. 굴착이 종료된 암반사면은 응력이 거의 변하지 않은 조건이지만, 시간이 경과함에 따라 절리면 내 미소한 접점에서 파괴가 발생하고 파괴된 접점의 수효가 증가함에 따라 절리면이 파괴되고, 파괴된 절리면이 많아져 사면이 파괴되는 진행성파괴 현상을 수치해석적으로 확인하였다. 따라서 암반사면의 진행성 파괴는 파괴인성보다 낮은 응력상태에 있는 암반 절리면 내 미소한 접점에서 시간의 경과에 따라 발생한 균열이 성장하여 사면을 파괴시키는 것으로 분석되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권6호
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• pp.627-638
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• 2019

Estimation of representative elementary volume (REV) of jointed rock masses is critical to predict the mechanical behavior of field-scale rock masses. The REV of jointed rock masses at site is strongly influenced by stress state. The paper proposed a method to systematically studied the influence of confining stress on the REV of jointed rock masses with various strengths (weak, medium and strong), which were sourced from the water inlet slope of Xiaowan Hydropower Station, China. A finite element method considering material heterogeneity was employed, a series of two-dimensional (2D) models was established based on the Monte-Carlo method and a lot of biaxial compressive tests were conducted. Numerical results showed that the REV of jointed rock masses presented a step-like reduction as the normalized confining stress increased. Confining stress weakened the size effect of jointed rock masses, indicating that the REV determined under uniaxial compression test can be reasonably taken as the REV of jointed rock masses under complexed in-situ stress environment.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권2호
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• pp.125-140
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• 2010

Slope stability analysis of the right abutment of a railway bridge proposed at about 350 m above the ground level, crossing a river and connecting two huge hillocks in the Himalayas, India is presented in this paper. The site is located in a highly active seismic zone. The rock slopes are intensely jointed and the joint spacing and orientation are varying at different locations. Static slope stability of the rock slope is studied using equivalent continuum approach through the most commonly used commercial numerical tools like FLAC and SLOPE/W of GEOSTUDIO. The factor of safety for the slope under static conditions was 1.88 and it was reduced by 46% with the application of earthquake loads in pseudo-static analysis. The results obtained from the slope stability analyses confirmed the global stability of the slope. However, it is very likely that there could be possibility of wedge failures at some of the pier locations. This paper also presents the results from kinematics of right abutment slope for the wedge failure analysis based on stereographic projections. Based on the kinematics, it is recommended to flatten the slope from 50o to 43o to avoid wedge failures at all pier locations.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2009

절리암반에시 기존 터널에 근접하여 사면굴착시 터널의 거동은 절기와 굴착사면상태의 영향을 받는다. 본 논문에서는 기존터널에 근접하여 지반을 굴착시, 절리각도와 굴착사면 경사의 영향을 파악하기 위하여 2축 실대형 모형시험장치(3.1 m*3.1 m*0.50 m(폭*높이*길이))를 이용한 시험을 수행하였다. 절리암반은 콘크리트 블록을 사용하여 모사하였으며 터널은 1/10축척(직경 0.6 m)으로 제작하였다. 절리각도는 $0^{\circ}$부터 $90^{\circ}$까지 변경이 가능하며, 굴착사면 경사는 $30^{\circ}$에서부처 $90^{\circ}$까지 가능하도록 되어 있다. 실대형 시험을 통하여 절리각도와 사면경사에 따른 터널거동과 수평지중변위를 계측, 분석하였다. 분석결과 절기각도와 사면경사가 크면 클수록, 터널 내공변위와 터널 라이닝 모멘트가 커지는 경향이 있었으며 수평지중변위 또한 절리각도와 사면경사에 많은 영향을 받고 있어 향후 사면보강에 있어 효율적 방안제시를 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.321-328
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• 2009

기존 터널에 근접하여 절리암반 굴착시 사면의 적절한 보강방법 및 시기는 굴착사면과 터널과의 근접도, 굴착사면 경사는 물론 절리상황에 의해 영향을 받자만 현재까지는 경험적으로 결정되고 있다. 본 연구에서는 터널에 근접하여 절리암반 지반을 굴착시 굴착단계에 따른 굴착사변에서의 하중전이 특성과 터널거동과의 상관관계를 분석하기 위하여 절리각도와 굴착사면 경사를 영향인자로 한 대형 모형시험을 실시하였다. 시험결과, 터널변형은 터널 천정부 또는 바닥부에 근접한 절리면 굴착시 가장 크게 발생을 하였으며, 사면과 터널의 안정성은 굴착사면의 경사와 관련하여 굴착단계에 따라 변화하였다. 향후 본 연구결과를 활용하여 절리암반에서의 터널과 사면의 보강방안을 도출하고자 한다.

• 터널과지하공간
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• 제6권2호
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• pp.166-174
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• 1996

Stability of rock slope is greatly affected by the geometry and strength of discontinuities developed in the rock mass. In this study an analytical method which is capable of analyzing the effect of relative orientation between the discontinuities and the slope face on the safety of slope by assessing their vector components was used to evaluate the stability and the maximum cut-angle for the proposed slope design. The results of computerized vector analysis revealed that slope area under investigation might be divided into 3 sections of different face directions. The safety factors for benches in each 3 sections were calculated using the limit-equilibrium theory. Then, by utilizing the concept of probabilistic risk analysis, the susceptibility of entire slope failure was estimated. Based on the distribution of safety factor in each bench, the maximum cut angle of each section could be selected differently ot achieve the permanent stability of the entire slope.