• 한국지반공학회논문집
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• 제34권12호
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• pp.83-92
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• 2018

사면 구조물은 시간이 경과함에 따라 대상지반에서 각종 열화 현상이 진행되어 내구성의 저하로 인한 붕괴가 발생할 수 있으며, 사용 연한을 감소시키는 결과를 초래하게 된다. 이러한 지반 열화에 따른 사면안정에 대한 접근방안은 지반의 물리적 특성 및 기하학적인 구조에 국한하여 분석하는 기존의 한계 평형 해석과는 또 다른 개념이라 할 수 있다. 본 연구에서는 사면의 열화 특성과 관련하여 각종 문헌 조사를 통하여 비교분석을 수행하고, 전단강도 저감에 대한 최적의 제안식들로서 지수함수, 로그함수 및 역쌍곡선 함수를 제시하고, 열화에 취약한 양산 단층대의 셰일층에서 붕괴가 발생한 경부고속철도 절토사면을 대상으로 사례분석을 실시하였다. 본 연구에서는 사례분석을 통하여 향후 열화로 인한 사면 안전성과 관련하여 정량적인 평가를 위한 최적의 강도 저하 곡선을 도출하고 한계평형해석에 의한 안정해석을 할 수 있는 접근 방법을 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.720-723
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• 2006

This study performed slope stability analysis by changing analysis methods and shear strength with the slope stability analysis program. The conclusions of the study are as follows. 1) The safe factor of clayey soil applied with Bishop's simple method turned out to be similar to or slightly higher than those of other methods, for both dry and saturated conditions. 2) The safe factor of sandy soil applied with GLE method turned out to be slightly higher than those of other methods. But when applied with Bishop's simple method, it appeared to be slightly higher than those of other methods. 3) The safe factor of ordinary soil applied with GLE method showed the highest result. 4) Janbu method showed the lowest safe factor among all the methods for the above three types of soils.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.25-35
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• 2009

사면붕괴는 매년 인간의 활동에 엄청난 재정적 손실을 끼치는 중요한 재난중의 하나이다. 사면의 붕괴특성을 고찰한 결과 강우와 매우 밀접한 상관성이 있음을 알 수 있었다. 기존 연구에 따르면 우기시 강우로 인한 간극수압의 영향으로 인하여 대부분의 사면붕괴 사고가 발생하였다. 기존사면의 안전율은 사면의 풍화 등 열화 거동과 강우 등의 작용으로 인해 점차 감소하고 있으나 식생, 보호공, 보강공 등으로 인해 안전율을 상승시키는 활동이 가미되어 실제기존사면의 적정한 평가가 어렵다. 따라서 사면의 절취 및 보수보강이 완료된 직후부터 현재까지의 안정성에 영향을 미치는 요소를 누적적으로 고려할 수 있는 시간 의존적 해석도구가 필요하다. 본 연구에서는 변위-간극수압을 고려한 연계 수치해석 기법을 채택하여 무보강 사면과 보강사면으로 구분하여 시간 의존적 거동을 고려하는 수치해석(coupled numerical analysis)을 실시하였다. 이로부터 기존사면의 간극수압에 따른 영향을 평가하고, 연계해석을 해석 도구로 하는 안정해석 기술을 제시하고자 하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권4호
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• pp.947-955
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• 2018

In this study, we propose a three-dimensional simplified slope stability analysis using a hybrid-type penalty method (HPM). In this method, a solid element obtained by the HPM is applied to a column that divides the slope into a lattice. Therefore, it can obtain a safety factor in the same way as simplified methods on the slip surface. Furthermore, it can obtain results (displacement and strain) that cannot be obtained by conventional limit equilibrium methods such as the Hovland method. The continuity condition of displacement between adjacent columns and between elements for each depth is considered to incorporate a penalty function and the relative displacement. For a slip surface between the bottom surface and the boundary condition to express the slip of slope, we introduce a penalty function based on the Mohr-Coulomb failure criterion. To compute the state of the slip surface, an r-min method is used in the load incremental method. Using the result of the simple three-dimensional slope stability analysis, we obtain a safety factor that is the same as the conventional method. Furthermore, the movement of the slope was calculated quantitatively and qualitatively because the displacement and strain of each element are obtained.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권5호
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• pp.439-452
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• 2022

A forecast of slope behavior during catastrophic events, such as earthquakes is crucial to recognize the risk of slope failure. This paper endeavors to eliminate the significant supposition of predefined slip surfaces in the slope stability analysis, which questions the relevance of simple conventional methods under seismic conditions. To overcome such limitations, a methodology dependent on the slip line hypothesis, which permits an automatic generation of slip surfaces, is embraced to trace the extreme slope face under static and seismic conditions. The effect of earthquakes is considered using the pseudo-static approach. The current outcomes developed from a parametric study endorse a non-linear slope surface as the extreme profile, which is in accordance with the geomorphological aspect of slopes. The proposed methodology is compared with the finite element limit analysis to ensure credibility. Through the design charts obtained from the current investigation, the stability of slopes can be assessed under seismic conditions. It can be observed that the extreme slope profile demands a flat configuration to endure the condition of the limiting equilibrium at a higher level of seismicity. However, a concurrent enhancement in the shear strength of the slope medium suppresses this tendency by offering greater resistance to the seismic inertial forces induced in the medium. Unlike the traditional linear slopes, the extreme slope profiles mostly exhibit a steeper layout over a significant part of the slope height, thus ensuring a more optimized solution to the slope stability problem. Further, the susceptibility of the Longnan slope failure in the Huining-Wudu seismic belt is predicted using the current plasticity approach, which is found to be in close agreement with a case study reported in the literature. Finally, the concept of equivalent single or multi-tiered planar slopes is explored through an example problem, which exhibits the appropriateness of the proposed non-linear slope geometry under actual field conditions.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.621-640
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• 2019

지하공동에 관한 정량적인 안정성 평가는 전단강도감소기법 기반의 안전율로 제시가 가능하다. 또한 전단강도감소기법은 사면안정해석에서 일반적으로 사용되고 있는 안정성 평가방법 중에 하나이다. 하지만 지중에 발생 가능성이 많은 공동과 사면의 잠재 파괴면과의 관계를 안정성 평가 시 동시에 고려한 연구는 미흡한 형편이다. 본 연구에서는 소규모 지하공동이 사면의 파괴양상에 미치는 영향에 대해서 전단강도감소기법을 사용하여 분석하였다. 빙하학 연구 중에 일부를 고찰해보면, 빙하 내부에 존재하는 공동이 빙하의 슬라이딩 발생 조건 중 하나임을 제시한 사례가 존재한다. 본 연구에서는 전단강도감소기법이 지반공학적으로 사용되고 있는 지하공동의 안정성 및 사면안정해석 분야에 대해서 동시 발생 조건을 고려해서 영향 분석을 수행하였다. 산악도로 하부에 발생 가능성이 있는 지하공동의 형상, 위치 변화에 따른 사면안정해석에 대해서 FLAC3D 프로그램에 내장된 전단강도감소기법을 사용하여 분석하였고, 지하공동이 사면 안전율에 미치는 영향을 확인하였다. 사면의 잠재파괴면 인근에 지하공동이 존재하면 안전율 산정에 영향을 미치므로 이에 대한 사항을 고려해야 할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 지하공동 발생 가능성이 있는 사면에 대한 안정해석에 관한 기초자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제5권4호
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• pp.308-317
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• 1995

The stability study on the rock slope where have produced failures in Boryung dam site was evaluated using the streonet analysis techniques. SMR(Slope Mass Rating) approach which is suitable for preliminary assessment of slope stability in rock was also carried out for rating rock mass. The 3-4 major discontinuity sets are distributed and all type of failure(plane, wedge and toppling failure) are presented in this slope face. The dip of slope must be lowered to friction angle(26degree), otherwise the possibility of plane and toppling faiue will always exist in this slope.

• 자원환경지질
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• 제33권1호
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• pp.77-88
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• 2000

The goal of this study is to assess the spatial distribution of natural slopes and cutting slopes under would-be development. For this goal, a quantitative slope stability analysis method using GIS integrated with a computer program was developed. Through field investigations, the discontinuity parameters were collected such as orientation of discontinuity, persistence, spacing, JRC, JCS, and water depth. The distributions were interpolated from the ordinary kriging method in ARC/INFO GIS after variogram analysis. The layers showing all parameters needed for limit equilibrium analysis were constructed. The final layer using GIS works composed of 162,352 polygons, that is, unit slopes. The rock slope stability analysis program was coded by C++ language. This program can calculate geometrical vectors related to rock block failures using input orientation data and direction and dimension of strength to occur failure. Also, this can calculate shear strength of joints through empirical equations and quantitative factors of safety. This methodology was applied to the study area which is located in Jaecheon city and Danyang-gun of the northeastern Keumsu is about 135$km^2$. As a result, the study area was entirely stable but unstable, that is, factor of safety less than 1.0dominantly at the slopes near Keumsil, Daejangri, Keumsungmyun and Sojugol, Mt. Dongsan, Juksongmyun by the natural slope stability analysis. Assuming the cutting slope showing the same direction immediate, and quantitative analysis of factors of safety for a regional area could be conducted through GIS integrated with a computer program of limit equilibrium.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.838-845
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• 2005

Slope stability analyses have been carried out to investigate surcharge loading effects. Finite Element Analysis (FEA) involves the stress-strain behaviour of soils achieving reasonably accurate and useful results of slope stability analysis. Therefore, in this study, one of well known FEA programs, SIGMA/W, has been used to do slope stability analyses with respect to various upper slope angles and surcharge loadings. Factor of Safety(FS) exponentially decreases and significantly good correlation with the increased slope angle for upper slopes. As the surcharge loading increases from 10 t/m to 90 t/m for nail-reinforced slopes, the FS in fully saturated condition decreases from 42% to 47% and from 17% to 25% for relatively low and high strength of soils, respectively, than in dry condition.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.123-131
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• 2018

본 연구는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 고속국도 공사 중 발생된 이암 절토 사면의 붕괴 요인 분석 및 대책방안을 제시하였다. 기반암인 이암에 대해 실내시험을 수행하고, 국제 기준에 의거해 공학적인 특성을 규명하였다. 그리고 설계 시 수행되었던 사면안정해석을 재검토 하였다. 또한, Swelling-Slaking 현상으로 인해 기반암인 이암의 강도열화특성을 고려한 안정해석을 추가적으로 수행하였다. 기반암인 이암에 대해 Swelling-Slaking Test 결과, 풍화내구성은 낮음-보통으로 나타났으며, 팽창변형률은 매우 낮음으로 나타났다. 설계 안정해석 검토 결과, 이암의 공학적 특성을 고려하지 않고, 한계평형해석을 이용해 실제와 상이한 결과가 나타났다. 강도열화특성을 고려한 추가안정해석 결과, 사면의 붕괴지점과 안정해석의 최대전단변형률 발생지점이 동일하게 나타났으며, 건기시 우기시 모두 기준 안전율을 만족하지 못하였다. 붕괴 사면의 대책방안으로는 사면경사완화공법이 가장 적절하였다. 유한요소해석을 통해 완화 경사를 산정하였다. 완화 경사의 현장 적용성을 위해 시추공영상촬영과 비교한 결과, 미고결된 이암의 대부분이 제거되는 것으로 나타나 미고결된 이암으로 인한 추가적인 붕괴 위험성은 현격히 저하되는 것으로 나타났다.