• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.2006-2012
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• 2013

이 연구에서는 경기도에 위치한 ${\bigcirc}{\bigcirc}$대학교 캠퍼스 내 외곽도로 신설을 위해서 설치된 보강토옹벽의 붕괴사례를 통해 다양한 원인조사 및 분석에 대한 내용을 다루었다. 붕괴된 보강토옹벽에 대한 안정성 평가 및 설계도서 검토결과 다짐불량, 기초지반의 지지력 검토 누락, 보강재 설치 길이와 간격, 배수시설 문제 등의 시공과 관련한 문제들로 인해서 붕괴가 발생한 것으로 판단되었다. 설계 시 고려해야 할 전체 사면활동에 대한 안정성 검토, 2단 형태의 보강토옹벽에서 일반적으로 사용되는 FHWA 또는 NCMA 제안방법을 적용하지 않는 등의 여러 설계상의 문제점들도 확인하였다. 또한, 이러한 안정성 평가 내용을 바탕으로 재시공될 보강토옹벽의 안정을 위한 보강대책 및 시공방안 등을 제시하였다.

• 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.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권3호
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• pp.261-273
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• 2024

This study presents a groundbreaking analytical approach to find an exact solution for the bearing capacity of strip footings on reinforced slopes, utilizing the two-phase approach and slip line method. The two-phase approach is considered as a generalized homogenization technique. The slip line method is leveraged to derive the stress field as a lower bound solution and the velocity field as an upper bound solution, thereby facilitating the attainment of an exact solution. The key finding points out the variation of the bearing capacity factor N_γ with influencing factors including the backfill soil friction angle, the footing setback distance from the slope crest edge, slope angle, strength, and volumetric fraction of inclusion layers. The results are evaluated by comparing them with those of relevant studies in the literature considering analytical and experimental studies. Through the application of the two-phase approach, it becomes feasible to determine the tensile loads mobilized along the inclusion layers associated with the failure zone. It is attempted to demonstrate the results by utilizing non-dimensional graphs to clearly illustrate variable impacts on reinforced soil stability. This research contributes significantly to advancing geotechnical engineering practices, specifically in the realm of static design considerations for reinforced soil structures.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권6호
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• pp.639-652
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• 2023

Stepped earth slopes incorporated with anti-slide piles are widely utilized in landslide disaster preventions. Explicit consideration of the three-dimensional (3D) effect in the slope design warrants producing more realistic solutions. A 3D limit analysis of the stability of pile stabilized stepped slopes is performed in light of the kinematic limit analysis theorem. The influences of seismic excitation and surcharge load are both considered from a kinematic perspective. The upper bound solution to the factor of safety is optimized and compared with published solutions, demonstrating the capability and applicability of the proposed method. Comparative studies are performed with respect to the roles of 3D effect, pile location, pile spacing, seismic and surcharge loads in the safety assessments of stepped slopes. The results demonstrate that the stability of pile reinforced stepped slopes differ with that of single stage slopes dramatically. The optimum pile location lies in the upper portion of the slope around L_x/L = 0.9, but may also lies in the shoulder of the bench. The pile reinforcement reaches 10% universally for a looser pile spacing D_c/d_p = 5.0, and approaches 70% when the pile spacing reaches D_c/d_p = 2.0.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권12호
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• pp.27-34
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• 2016

많은 급경사 보강성토 또는 보강토벽 구조물의 장점은 토지 이용의 효율성이나 현장에서 사용하는 공법 비용들의 경제성 때문에 점점 높아지고 있다. 보강토체의 인장력을 이용한 기존 보강토옹벽 공법들은 자연사면의 경사보다 훨씬 급경사에 설계할 수 있도록 발전해 왔다. 지반개량재를 사용하여 급경사의 전면벽체를 보강한 방법은 최근에 상당히 효율적인 토지 사용을 위해 많이 공사되고 있다. 본 연구는 지오그리드를 매설한 뒷채움 흙과 지반개량재로 보강한 전면벽체로 구성한 복합보강토 옹벽을 소개한다. 급경사를 이루고 있는 전면벽체의 안정성을 위해 현장시공 계측과 수치해석으로 비교 검증과 분석하였다. 또한 현장계측은 14개월 동안의 변위측정으로 안정성에 대한 관측으로 수치해석과 비교하였다. 현장시험 시공에서 일반적인 수직하중에 의한 수평거동은 최대 15mm(대략 0.2%)가 발생하였지만 안전범위인 0.5% 이내를 보여주고 있다. 이러한 결과들을 토대로 최대수평변위의 안정성의 신뢰도와 지반개량재 벽면공의 타당성에 대한 가능성을 검증하였다.

• 지질공학
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• 제18권1호
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• pp.17-26
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• 2008

본 연구에서는 활동억지시스템으로 보강된 사면에 대한 설계법을 체계화하고, 이에 대한 설계 흐름도를 작성하여 합리적인 사면의 설계가 가능하도록 하였다. 제안된 사면의 설계법은 현장상황조사단계, 사면설계단계, 산사태발생 예측단계, 사면파괴규모 판단단계 및 보강공법 선정단계와 같이 5단계로 구성하였다. 사면파괴규모는 기존에 제안된 사면파괴의 위험성을 평가하는 국외의 각종 기준을 정리하고, 이를 국내에서 발생된 산사태 파괴규모와 함께 분석함으로서 정량적인 기준을 마련하였다. 사면활동체적은 파괴규모가 소규모인 경우 $150m^3$이하이고, 중규모인 경우 $150m^3{\sim}900m^3$이며, 대규모인 경우 $900m^3$상으로 분류하였다. 제안된 사면파괴규모를 토대로 각각의 파괴규모에 따라 활동억지시스템을 결정할 수 있도록 하였다. 한편, 활동억지시스템인 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커에 대한 각각의 설계법을 제안하여 최적의 사면안정공법을 마련할 수 있도록 하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.541-548
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• 2002

This paper presents the results of stability analyses on soil-reinforced segmental retaining walls in a tiered arrangement. As-built design sections of four different walls were analyzed within the context of the limit equilibrium-based current design guidelines. The appropriateness of the original designs were then evaluated. Slope stability analyses against the compound failure mode, which Is frequently Ignored during design, were additionally peformed based on the method recommended by FHWA design guideline. The results indicate that the as-built designs of most of the walls examined do not meet the minimum factors of safety for the external and internal stabilities, and for the compound failure mode. The implications of the findings from this study are discussed.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.9-14
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• 2006

국내에서는 여러 가지 형상 및 친환경적인 보강토옹벽 구조물의 시공은 최근 많이 확대되고 있다. 전체구조물의 안정과 더불어 블록에 발생되는 균열은 대부분 원인으로 기초의 침하에 의한 경우가 많다. 본 연구에서는 기초지반의 부등침하와 관련하여 기초지지력의 설계시 평가법 및 시공시 평가법에 대하여 고찰하였다. 현장에서 실시되고 있는 실제 시공사례를 이용하여 보강토옹벽의 안정을 기초지지력을 만족하지 못하는 경우에 대한 대책방안을 제시하고 그 방안의 활용성을 제시하였다. 보강토옹벽의 기초부분은 전체사면의 잠재적 활동면의 범주내에 있게 되므로 기초지지력을 담당하는 지반은 지반의 활동저항력에 영향을 받게 된다. 따라서, 기초지지력을 부담하는 기초지반은 지지력에 대한 안정을 만족할 뿐 만 아니라 전체사면활동에 저항하는 억지능력에 대하여도 고려되어야 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제36권6호
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• pp.631-640
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• 2024

In the traditional slope stability analysis, ignoring the spatial variability of slope soil will lead to inaccurate analysis. In this paper, the K-L series expansion method is adopted to simulate random field of soil strength parameters. Based on Random Limit Equilibrium Method (RLEM), the influence of variation coefficient and fluctuation range on reliability of soil slope supported by micro-pile is investigated. The results show that the fluctuation ranges and the variation coefficients significantly influence the failure probability of soil slope supported by micro-pile. With the increase of fluctuation range of soil strength parameters, the mean safety factor of the slope increases slightly. The failure probability of the soil slope increases with the increase of fluctuation range when the mean safety factor of the slope is greater than 1. The failure probability of the slope increases by nearly 8.5% when the fluctuation range is increased from δ_v=2 m to δ_v =8 m. With the increase of the variation coefficient of soil strength parameters, the mean safety factor of the slope decreases slightly, and the probability of failure of soil slope increases accordingly. The failure probability of the slope increases by nearly 31% when the variation coefficient increases from COV_c=0.2, COV_φ=0.05 to COV_c=0.5, COV_φ=0.2.

• 농업과학연구
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• 제35권2호
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• pp.213-223
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• 2008

The instability of rock slopes caused by heavy rainfall and soil mass sliding needs the preventable and reinforcing method. The most important factor for the stability is the shear strength available in the planar part of the failure surface, which shows that a progressive failure takes place and a reinforcing of rock slope using FRP grout is effectively available. In this study, a grouting bolting interval predictions by limit equilibrium analysis and Matlab mathematical computer codes in several cases is presented for FRP reinforced rock slope. The proposed mathematical computer code can be easily applied for seeking properly FRP grout intervals prior to design and execute a reinforcement of a rock slope in practice.