• Geomechanics and Engineering
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• 제32권1호
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• pp.111-123
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• 2023

The slope of an open cut tunnel is located above the exit of the Leijia tunnel on the Changgan high-speed railway. During the excavation of the open cut tunnel foundation pit, the slope slipped twice, a large landslide of 92500 m³ formed. The landslide body and unstable slope body not only caused the foundation pit of the open cut tunnel to be buried and the anchor piles to be damaged but also directly threatened the operational safety of the later high-speed railway. Therefore, to study the stability change in the slope of the open cut tunnel under heavy rain and excavation conditions, a 3D numerical calculation model of the slope is carried out by Midas GTS software, the deformation mechanism is analyzed, anti-sliding measures are proposed, and the effectiveness of the anti-sliding measures is analyzed according to the field monitoring results. The results show that when rainfall occurs, rainwater collects in the open cut tunnel area, resulting in a transient saturation zone on the slope on the right side of the open cut tunnel, which reduces the shear strength of the slope soil; the excavation at the slope toe reduces the anti-sliding capacity of the slope toe. Under the combined action of excavation and rainfall, when the soil above the top of the anchor pile is excavated, two potential sliding surfaces are bounded by the top of the excavation area, and the shear outlet is located at the top of the anchor pile. After the excavation of the open cut tunnel, the potential sliding surface is mainly concentrated at the lower part of the downhill area, and the shear outlet moves down to the bottom of the open cut tunnel. Based on the deformation characteristics and the failure mechanism of the landslides, comprehensive control measures, including interim emergency mitigation measures and long-term mitigation measures, are proposed. The field monitoring results further verify the accuracy of the anti-sliding mechanism analysis and the effectiveness of anti-sliding measures.

• 농업과학연구
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• 제39권3호
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• pp.427-439
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• 2012

In this study, an experiment with large-scale model was performed according to raising embankment in order to investigate the behaviour of failure due to overtopping. The pore water pressure, earth pressure and settlement by high water level, a rapid drawdown and overtopping were compared and analyzed. Also, seepage analysis and slope stability analysis were performed for steady state and transient conditions. The pore water pressure and earth pressure for inclined core type showed high value at the base of the core, but they showed no infiltration by leakage. The pore water pressure and earth pressure by overtopping increased at the upstream slope and core, it is considered a useful data that can accurately estimate the possibility of failure of the reservoir. The behavior of failure due to overtopping was gradually enlarged towards the downstream slope from reservoir crest, and the inclined core after the raising embankment was influenced significantly to prevent the reservoir failure. The pore water pressure distribution for steady state and transient condition showed positive (+) pore water pressure on the upstream slope, it was gradually changed negative (-) pore water pressure on the downstream slope. The pore water pressure by overtopping showed a larger than the high water level at the downstream slope, it was likely to be the piping phenomenon because the hydraulic gradients showed largely at the inclined core and reservoir crest. The safety factor showed high at the steady state, and transient conditions did not show differences depending on the rapid drawdown.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.85-93
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• 2018

현행 고속철도 교대 접속부 표준단면은 교대배면에서부터 시멘트안정처리골재, 일반골재, 토공부로 하부 지지강성이 점진적으로 변화하도록 설계하고 있다. 일반골재와 토공부의 배면기울기는 기울기가 클수록 구조적으로 안정적이지만 이에 대한 명확한 기준이 없다. 따라서 본 논문에서는 대형 원심모형실험기를 이용하여 교대 뒤채움 배면구간의 토공과 일반골재의 기울기를 변화하여 현행 표준단면과 침하 및 지지력 특성을 비교하였다. 실험결과 철도하중이 경험하는 하중단계에서는 1:2단면과 1:1.5 기울기 단면이 거의 유사한 성능을 가지고 있는 것으로 평가되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.51-64
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• 2000

본 연구는 강우의 침투로 인한 불포화 토사사면의 안정 해석을 위한 절차를 제시한다. 강우 침투로 인한 사면의 거동은 흐름과 변형이 연관된 이차원 유한요소해석을 통하여 해석된다. 시간에 따른 안전율을 계산하기 위하여 유한요소 해석법을 통한 응력장(stress field)으로부터 가상활동면에 대한 안전율을 산정할 수 있도록 하는 정교한 응력적분기법을 적용하였고 기하학적으로 허용가능한 활동단면의 형상을 유지하면서 합리적으로 임계단면을 찾아가는 최적화방법을 적용함으로써 강우에 의한 토사사면의 안정성 평가 절차를 개발하였다. 또한 이를 이용하여 강우침투시 투수계수의 공간적인 변화가 불포화토사사면의 파괴 거동에 미치는 영향을 보다 공학적이고 합리적인 방법으로 연구하였다. 연구결과에 의하면 투수계수의 불균질한 분포로 인하여 강우에 의한 사면표면의 국부적인 파괴영역이 발생할 수 있고 이러한 영역이 점점 확대되어 전체적인 파괴에 이르게 된다. 그러므로 시간의존적 인 사면안정해석 문제의 경우 이러한 국부적인 파괴 영역의 영향을 더 이상 무시할 수 없다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.15-27
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• 2004

개착과정에서 대규모 인장균열이 발생한 암반사면의 파괴거동 양상을 분석하였다. 사면지역 암반의 구조적 특성분석을 위하여 전기비저항 탐사를 수행하였으며, DOM 시추작업을 수행하여 불연속면의 방향성과 시추공 내의 출현위치를 측정하였다. 회수된 코어를 관찰하여 개착면 및 인근 자연사면의 파괴 거동이 진행되었을 것으로 추측되는 예상 활동면의 존재성을 확인하였으며, 협재된 팽윤성 점토광물의 조성을 XRD 회절분석을 통하여 조사하였다. 사면 안정성 분석은 사면지역에 표출되는 절리들의 trace 분포 및 방향성을 고려하여 수행하였으며, 사면파괴를 유발시킬 수 있는 절리들의 시추공 내에서의 위치 및 방향성에 의거하여 심도별 지반 거동특성을 분석하였다. 시추공 별 예상 파괴 활동면의 3차원 위치 좌표에 의거하여 구역별 거동 벡터를 산정하고 예상되는 전체적 인 사면거동 양상을 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.5-17
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• 2012

철도선로에 설치되는 전철주기초의 모멘트에 대한 거동을 파악하기 위한 실물 재하시험을 수행하였다. 현행 시공방법에 따라 현장타설방식으로 설치된 직경 75cm, 깊이 2.5m의 원형 전철주기초 2본에 대하여 실제 조건과 동일한 모멘트 위주의 하중을 가하여 기초의 파괴모멘트를 확인하였다. 성토사면이 기초의 저항모멘트에 미치는 영향을 평가하기 위하여 사면방향과 사면반대방향으로 각각 모멘트를 가하였다. 국내 설계기준에 따라 성토지형에 설치된 전철주 기초는 파괴 이전까지는 변위가 거의 발생하지 않다가 급격한 전도로 파괴되는 취성거동을 보이는 것을 규명하였다. 성토사면의 영향으로 기초의 파괴모멘트가 30% 정도 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 토대로 전철주기초 설계에서 사면의 영향을 고려하기 위한 지형계수(K)로 0.7을 제안하였다. 또한 실물 재하시험 결과로 나타난 파괴모멘트를 국내외 설계방법의 저항모멘트 산정 결과와 비교함으로써 그 적합성을 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권9호
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• pp.71-80
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• 2013

본 연구에서는 다중 파괴모드를 고려한 사면의 신뢰도해석에 대하여 연구한다. 해석은 크게 두 부분으로 나뉜다. 첫 번째, Der Kiureghian과 Dakessian이 제안한 barrier method를 사용하여 시스템 신뢰도에 크게 영향을 미치는 중요 파괴모드를 연속적으로 탐색하여 찾아낸다. 둘째로, 찾아낸 중요 파괴모드들과 이에 해당하는 설계점들을 바탕으로 사면의 파괴확률을 계산한다. 다중 파괴모드를 갖는 사면의 신뢰도해석에서 파괴확률은 다중점 일차신뢰도법, Ditlevsen의 구간해법 및 몬테카를로 시뮬레이션 등을 이용하여 평가할 수 있다. 본 연구에서는 예제 해석을 통하여 이들 방법들의 비교연구를 수행하였다. 해석결과는 토사사면에 많은 수의 잠재적인 파괴면이 존재할 수 있지만, 사면의 시스템 파괴확률은 소수의 중요 파괴면에 의해 지배된다는 것을 보여준다. 따라서 토사사면의 시스템 신뢰도해석을 위해서 가장 중요한 단계는 모든 중요 파괴모드를 효율적인 방법에 의해서 탐색하여 결정하는 것이다.

• 지질공학
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• 제12권4호
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• pp.367-378
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• 2002

최근 국도가 4차선 선형 개량화 되는 과정에서 일반국도 내 터널 수가 증대되고 있으며 터널 갱구부의 사면 붕괴도 적지 않게 보고되고 있다. 운용중 터널 갱구부 사면 붕괴는 절토사면과는 달리 시공성 및 대책공법 선정의 한계성을 가지고 있다. 본 연구에서는 2002년 4월 발생한 수안보 온천 1, 2터널붕괴 현장을 대상으로 정밀 현장조사를 실시, 안정성 해석에 따른 효율적인 보강공법에 대해 검토한 것이다. 연구방법으로는 붕괴 현장의 정밀 지질조사를 통하여 붕괴 원인 분석 및 지반강도정수 산정을 위하여 현장 조사 및 붕괴 현장에 대한 역해석을 실시 지반강도정수를 추정하였다. 암반사떤의 안정성 해석을 위하여 불연속면의 영향을 고려하여 평사투영법을 실시하였으며, 안전율을 산정을 위하여 Tarlen을 이용한계평형해석을 실시하였다. 연구결과, 수안보 온천 1터널의 경우, 사면경사완화공법을 2터널의 경우는 3개의 영역으로 구분 콘크리트 버트리스 및 보강공법으로 록앵커 시공, 결착식 낙석방 지망을 설치하는 방안이 제시되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.73-82
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• 2005

토목섬유로 보강된 사면의 안정성해석을 위해서 보강재의 효과를 고려할 수 있도록 수정된 한계평형해석법을 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 대부분의 경우 보강재의 효과는 활동면상에서 증가된 전단저항력으로 고려되어 전체 활동토체에 대한 평형방정식의 만족여부는 명확하지 않다. 본 연구에서는 보강재의 저항력을 포함한 활동토체의 힘과 모멘트의 평형방정식을 모두 만족할 수 있는 사면안정해석법을 제안하였으며, 보강토 옹벽에 대한 재하시험 결과와 보강사면에 대한 원심모형시험결과를 포함한 다양한 사례에 대한 해석이 수행되었다. 그 결과 본 연구에서 제안한 방법에 의하여 수정된 사면안정해석법에 의하여 계산된 안전율의 차이는 ${\pm}4%$ 이내로 비교적 정확한 안전율을 제공해 주는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제34권2호
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• pp.317-327
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• 2024

대규모 암반 사면에서 비연속성의 절리계가 발달할 때, 계단상 활동면에 의한 사면 파괴가 발생할 수 있다. 계단상 활동면은 절리-절리 활동면 또는 절리-암교 활동면으로 구분할 수 있으며, 절리-암교 활동면에서 암교는 절리와 평행한 전단 저항과 절리에 수직인 인장 저항을 제공한다. 계단 경로 파괴는 활동 암괴의 하중에 의해 암교의 파괴가 발생하여 암교 양단의 두 절리가 연결되며 발생한다. 암교의 길이가 동일하다면 암석의 인장강도가 전단강도에 비해 낮으므로 절리에 수직으로 형성된 암교가 파괴에 취약하며, 불연속면 간격/길이의 비가 작을수록 계단 경로 파괴의 가능성이 커진다. 비연속성의 절리가 발달하는 암반 사면의 계단상 활동 파괴 위험에 대한 평가를 위해서는 체계적인 불연속면 조사 및 분석을 통해 계단 경로 파괴면을 구성하여 한계 평형 해석 또는 수치 해석 등의 안정성 평가를 수행하여야 한다.