• 제목/요약/키워드: Rockfall Kinetic Energy

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낙석 시뮬레이션 해석을 이용한 효율적인 낙석 방지에 대한 연구 (A Study on Efficient Prevention of Rockfall using Rockfall Simulation Program)

  • 이종현;구호본;김진환;손영진
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.581-584
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    • 2008
  • 본 연구에서는 형상과 규모에 따른 낙석의 특성별로 그 운동과 영향 요인을 분석하였다. 선정된 대상 사면에 대해 낙석 시뮬레이션 프로그램을 수행하여 낙석 특성별 운동에너지 분포화 낙하속도, 도약높이 등에 대한 분석과 연구를 수행하였다. 또한, 연구대상 절토사면의 대책 방안인 낙석방지울타리의 효율적인 설치를 위해 낙석의 운동에너지와 도약높이 등을 활용하는 방안을 검토하였다.

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유연성 방호책을 이용한 철도변 낙석방호사례 (Flexible Barrier System for Rockfall Protection)

  • 최승일;유병옥;김경석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 사면안정학술발표회
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    • pp.103-116
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    • 2003
  • Rockfall Protection fence is one of the most common rockfall Protection methods in Korea. If rockfall protection fences are required along the road or railway, their location, height and capacity, in terms of the maximum kinetic energy that they can absorb, should be specified. Within this paper, the best practice of rockfall barrier is introduced. Modern rockfall simulations as a means to define risks, protection requirements, dynamic loading and height of potential structures and selection of appropriate placement is presented. Technical possibilities of rockfall barriers and their actual limits are presented. Safety concepts based on probabilistic approaches are proposed. Recent studies peformed in other countries show that Flexible Barriers are also a feasible system to stop and retain debris flows. Finally an outlook onto further development is given.

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낙석 특성을 고려한 낙석 시뮬레이션 해석 연구 (A Study on the Analysis of Rockfall Simulation using Rockfall Characteristics)

  • 이종현;구호본;박혁진;배규진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.719-724
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    • 2005
  • It conducted an analysis and the research against kinetic energy distribution, velocity and bounce height according to rockfall characteristics using rockfall simulation program in cut-slope. This study considered kinetic energy and bounce height of rockfall for efficient establishment of rockfall protection fencefence that is countermeasure in cut-slope.

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낙석방지망의 효율적 설계를 위한 기초연구 (A Study on Efficient Design of Rockfall Prevention Netting)

  • 이준대;박수범;배우석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.53-59
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    • 2014
  • 본 논문에서는 경험에 따라 비합리적으로 설계되고 있는 낙석방지망의 합리적인 설계를 위한 기초자료를 획득하기 위해 표준 단면을 결정하고 비탈면의 경사, 높이, 낙석의 무게, 이격거리 등의 매개변수가 도약높이나 운동에너지, 통과속도 등 낙석의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 낙석의 무게는 400, 700, 1,000 kg으로 변화하고 20 m 높이를 기준으로 낙석방호시설이 낙석의 거동에 영향을 미칠 수 있는 1:0.5($63^{\circ}$), 1:0.7($55^{\circ}$)의 경사에 대해 수행하였으며, 낙석의 낙하높이를 3, 15, 20 m를 변경시켜가면서 해석을 실시하여 사면 하부에 발생하는 최대운동에너지의 변화를 분석 평가하였다. 해석결과, 낙석방지망의 설계 시 현행과 같이 일률적인 적용에서 벗어나 사면의 경사와 예상되는 낙석의 규모나 무게, 법면의 상황 및 낙석의 모양, 낙석 운동형태 등 다양한 조건을 고려한 설계가 필요할 것으로 판단된다.

수치해석을 통한 지주 보강에 따른 고강도 낙석 방지울타리 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance for High Strength Rockfall Protection Fence according Reinforcement of H-Beam using Numerical Analysis)

  • 진현우;서상훈;이두호;황영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.25-36
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    • 2023
  • 국내 낙석, 토사 붕괴 등의 피해를 방지하기 위해 설치하는 것은 낙석 방지책이다. 이 중 낙석 방지울타리는 50kJ의 낙석 운동에너지에 설계가 되고 있다. 낙석 운동에너지의 경우, 발생하는 사면의 형태에 따라 크게 달라지며 기존의 연구로는 ETAG 27을 이용한 100kJ급 낙석 충돌에너지에 대한 울타리 성능평가를 실시하였다. 하지만 기존의 연구들은 낙석 방지울타리가 신규로 설치되는 것을 대상으로 하였다. 본 연구에서는 수치해석을 통해 신규 설치가 아닌 기존의 낙석 방지울타리에 보강부재를 설치하고, 120kJ의 낙석 운동에너지에 대해 방어할 수 있는 고강도 낙석 방지울타리의 구조 성능을 평가하였다.

유연성 원리를 이용한 낙석방호시스템 (Flexible Barrier System for Rockfall Protection)

  • 최숭일;이창호;김덕봉
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.68-81
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    • 2003
  • Rockfall protection fence is one of the most common rockfall protection methods in Korea. If rockfall protection fences are required along the road or railway, their location, height and capacity, in terms of the maximum kinetic energy that they can absorb, should be specified. Within this paper, the best practice of rockfall barrier is introduced. Modern rockfall simulations as a means to define risks, protection requirements, dynamic loading and height of potential structures and selection of appropriate placement is presented. Technical possibilities of rockfall barriers and their actual limits are presented. Safety concepts based on probabilities approaches are proposed. Recent studies performed in other countries show that Flexible Barriers are also a feasible system to stop and retain debris flows. Finally an outlook onto further development is given.

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포집공간 조건에 따른 낙석의 거동 (Rockfall Behavior with Catchment Area Condition)

  • 이준대;권영철;배우석
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.35-42
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    • 2019
  • 현재 각종 개발사업으로 절토 비탈면은 토지이용에 따라 불가피하게 증가되고 있는 추세에 있으며, 다양한 관리 주체에 의해 운영되고 있는 탐방로 비탈면은 오랜 풍화로 인해 노후화되고 있는 현실이다. 비탈면의 붕괴는 그 불확실성과 발생시점에 대한 예측 불가능으로 불가피한 재산 및 인명피해가 발생하고 있는 상황이다. 이러한 불가피성을 극복하기 위해 미국, 일본, 유럽 등지에서는 사면상부 암괴가 경사면을 따라 이동하는 현상에 대해서 현장시험과 이에 대한 컴퓨터 해석프로그램을 통하여 암괴 이동에 따른 운동에너지와 이동거리 등을 분석하고 있다. 그러나 국내의 연구는 기존의 프로그램을 활용하여 단편적인 낙석거동을 예측하는 데 그치고 있으며 국내 상황에 적합한 해석방법이나 매개변수의 결정에 대한 접근이 매우 제한적인 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 낙석의 거동 원리를 파악하고 다양한 매개변수의 영향을 평가하기 위해 낙석의 유형과 적용되는 인자를 정의하고 범용 낙석 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 매개변수의 영향을 분석하였다.

현장 낙석실험을 통한 낙석방지울타리의 특성 및 성능 평가 (Characteristics and Energy Absorbing Capacity for Rockfall Protection Fence from In-Situ Rockfall Tests)

  • 구호본;박혁진;백영식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.111-121
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    • 2001
  • 낙석방지울타리는 도로절개면 상부에서 발생한 낙석의 도로 유입을 차단하기 위하여 설치되는 구조물로 국내 국도 절개면 중 70%이상 시공되어 있다. 이와 같이 도로 절개면의 재해예방을 위하여 범용적으로 사용되는 시설물로서 그 중요성이 매우 강조될 수 있으나 국내의 경우 아직까지 설계 및 시공에 대한 기준이 미흡하고 절개면의 높이, 경사도 등 특성을 고려하지 않은 단일 표준단면도에 의해 설계, 시공되어 이의 효율성에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서, 본 연구에서는 현장실험을 통해 낙석방지울타리의 흡수가능에너지를 파악하였다. 실험을 위하여 높이 20m, 경사 65도의 절개면을 선정하여 4개 규모의 콘크리트 볼(0.7, 1.3, 2.3, 4.3 톤)을 절개면 상부로부터 낙하시켜 낙석방지 울타리의 성능을 평가하였다. 본 논문은 시공완료된 절개면을 대상으로 현장실물실험을 통해 낙석운동에너지, 암반의 반발계수, 낙석방지울타리의 흡수에너지 등을 산정하여 절개면 특성별 낙석방지울타리의 설계에 필요한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 현장실험을 통해 획득한 낙석방지울타리의 흡수가능에너지는 약 50kJ로 이는 약 0.4톤의 낙석이 10m의 높이에서 낙하할 때 발생하는 에너지와 동일하다.

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Numerical investigation of the effect of impact on the rockfall protective embankment reinforced with geogrid

  • Mohammad Reza Abroshan;Majid Noorian-Bidgoli
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제33권4호
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    • pp.353-367
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    • 2023
  • The construction of a protective embankment is a suitable strategy to stop and control high-energy rock blocks' impacts during the rockfall phenomenon. In this paper, based on the discrete element numerical method, by modeling an existing embankment reinforced with geogrid, its stability status under the impact of a rock block with two types of low and high kinetic energy, namely 2402 and 4180 kJ, respectively, has been investigated. The modeling results show that the use of geogrid has caused the displacement in the front and back of the embankment to decrease by more than 30%. In this case, the reinforced embankment has stopped the rock block earlier. The displacements obtained from the DEM modeling are compared with the displacements measured from an actual practical experiment to evaluate the results' validity. Comparison between the results shows that the displacement values are close together, while the maximum percentage error in previous studies by an analytical method and the finite element method was 76.4% and 36.6%, respectively. Therefore, the obtained results indicate the discrete numerical method's high ability compared to other numerical and analytical methods to simulate and design the geogrid-reinforced soil embankment under natural disasters such as rockfall with a minor error.