• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.9-18
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• 2018

본 연구에서는 사면 붕괴시 거동특성을 분석하기 위하여 실규모 사면 붕괴 모의실험을 수행하고, 계측된 자료를 역변위와 분석구간(K)의 변화에 따른 x-MR 관리도를 통해 분석하였다. 본 연구 결과, 역변위와 x-MR 관리도 분석에서 사면이 최종 붕괴하기 4분 앞선 시점에서 붕괴 위험징후를 확인하였다. 분석구간에 따른 관리 한계선의 변화를 분석한 결과, x-MR 관리도 작성시 K는 3을 적용하는 것이 효과적이며, 역변위의 x-MR 관리도 기법을 활용함으로써 보다 신속하고 객관적인 판단을 통해 사면 이상거동에 대한 사전예측에 도움이 될 것으로 판단된다. 통계관리도 기법을 적용한 사면붕괴 예측기법은 사면 계측관리기준의 기초자료로 활용이 가능하며, 사면 재해로 인한 인명 및 재산피해 경감에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제18권6호
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• pp.447-456
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• 2008

노천광산에서 사면설계는 안정성과 경제성 측면에서 동시에 접근하여 결정해야 한다. 또한 일반 도로나 철도 연변의 사면과는 달리 대부분 지보나 보강없이 굴착해야 하기 때문에 사면각도가 가장 중요한 설계 변수이다. 본 연구에서는 인도네시아 파시르에 위치한 노천채광방식의 대규모 석탄광산 사면에 대하여 안정성 측면에서의 사면 각도 및 한계사면높이를 결정하였으며 이러한 설계가 가지고 있는 불확실성을 보완할 수 있는 계측 및 계측자료 해석을 수행하였다. 연구 결과, 사면각도(Overall Elope angle) $30^{\circ}$를 유지하는 경우 안전율 1.5를 확보하는 최대개발심도는 $353{\sim}438m$로 계산되었으나 강도정수에 대한 민감도분석결과를 고려할 때 사면높이는 300m를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 또한 변위계측자료에 대한 역변위속도 분석 결과가 현장사면 사례와 잘 일치하여 이 방법을 통해 사면의 불안정성 및 파괴시기를 대략적으로 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.23-33
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• 2015

소단은 굴착 후 지지구조물이 설치되기 전 벽체의 강성과 더불어 가설벽체의 안정성을 좌우하는 역할을 한다. 특히 굴착지반이 느슨하거나 연약한 경우 소단의 역할은 매우 중요하다. 본 연구에서는 소단을 이용한 도심지 버팀굴착현장의 계측결과와 수치해석을 사용하여 가설벽체의 최대수평변위에 미치는 소단의 규모(폭과 경사) 및 굴착깊이, 지반물성의 영향을 분석하였다. 계측결과 소단 폭이 짧아질수록 벽체의 수평변위는 증가하는 경향을 보였다. 수치해석 결과 소단의 경사가 급해질수록, 소단폭이 짧아질수록 최대수평변위량은 크게 나타나 소단이 벽체의 변위를 억제하는데 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 굴착심도가 깊어질수록 소단폭과 경사의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 동일한 소단 조건에서 지반물성이 높을수록 벽체의 최대수평변위를 억제하는 것으로 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제19권5호
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• pp.527-535
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• 2017

In this study, an aging deformation statistical model for a unique high and steep rock slope was proposed, and the aging characteristic of the slope deformation was better reflected. The slope displacement was affected by multiple-environmental factors in multiple scales and displayed the same tendency with a rising water level. The statistical model of the high and steep rock including non-aging factors was set up based on previous analyses and the study of the deformation and residual tendency. The rule and importance of the water level factor as a non-aging unit was analyzed. A partitioned statistical model and mutation model were established for the comprehensive cumulative displacement velocity with the monitoring study under multiple factors and multiple parameters. A spatial model was also developed to reflect and predict the whole and sectional deformation character by combining aging, deformation and space coordinates. A neural network model was built to fit and predict the deformation with a high degree of precision by mastering its feature of complexity and randomness. A three-dimensional finite element model of the slope was applied to approach the structure character using numerical simulations. Further, a three-dimensional finite element model of the slope and dam was developed, and the whole deformation state was analyzed. This study is expected to provide a powerful and systematic method to analyze very high, important and dangerous slopes.

• Earthquakes and Structures
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• 제21권6호
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• pp.601-612
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• 2021

The paper concerns the selection of a design accelerograms used for the slope stability assessment under earthquake excitation. The aim is to experimentally verify the Arias Intensity as an indicator of the excitation threat to the slope stability. A simple dynamic system consisting of a rigid block on a rigid inclined plane subjected to horizontal excitation is adopted as a slope model. Strong ground motions recorded during earthquakes are reproduced on a shaking table. The permanent displacement of the block serves as a slope stability indicator. Original research stand allows us to analyse not only the relative displacement but also the acceleration time history of the block. The experiments demonstrate that the Arias Intensity of the accelerogram is a good indicator of excitation threat to the stability of the slope. The numerical analyses conducted using the experimentally verified extended Newmark's method indicate that both the Arias Intensity and the peak velocity of the excitation are good indicators of the impact of dynamic excitation on the dam's stability. The selection can be refined using complementary information, which is the dominant frequency and duration of the strong motion phase of the excitation, respectively.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.19-24
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• 2010

사면의 거동에 관한 종래의 해석 기법은 사면거동을 시간과 변위의 2차원 크리프로 해석하는 것이었으나, 이러한 해석 기법은 강우에 의한 응력변화를 고려 않고 시간에 따른 변위만을 고려하여, 강우 시 사면의 거동 및 붕괴를 설명하지 못한다. 또한 강우에 의한 이력현상으로 인해 파괴면내의 전단에너지가 감소한다. 크리프 해석은 응력항을, 이력현상 해석은 시간항을 무시한 해석이므로, 두 가지 해석을 결합하여, 사면의 거동을 해석한다면, 응력변화, 변위 및 시간을 모두 고려한 실제 사면의 거동해석이 됨을 알 수 있다. 그러나 응력변화에 관한 항은, 강우로 인한 실제 사면의 침투 및 배수 시, 전단응력의 변화 및 전단강도의 변화를 동시에 유발하므로, 이 두 항을 동시에 고려할 수 있는 안전계수항으로 바꾸어야 한다. 본 논문은 강우의 지반침투 및 배수로 인하여 사면의 단위중량이 변하는 과정에 대한 크리프와 이력현상을 고려할 수 있는 결합해석으로 고찰하고 이에 따른 사면붕괴에 관한 전단응력과 전단강도의 변화 및 안전계수변화를 3차원으로 나타내고자 수행한 결과이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.335-346
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• 2022

Buckling failure is a typical slope instability mode that should be paid more attention to. It is difficult to provide systematic guidance for the monitoring and management of such slopes due to unclear mechanism. Here we examine buckling failure as the potential instability mode for a slope above a railway tunnel in southwest China. A comprehensive model test system was developed that can be used to conduct buckling failure experiments. The displacement, stress, and strain of the slope were monitored to document the evolution of buckling failure during the experiment. Monitoring data reveal the deformation and stress characteristics of the slope with different slipping mass thicknesses and under different top loads. The test results show that the slipping mass is the main subject of the top load and is the key object of monitoring. Displacement and stress precede buckling failure, so maybe useful predictors of impending failure. However, the response of the stress variation is earlier than displacement variation during the failure process. It is also necessary to monitor the bedrock near the slip face because its stress evolution plays an important role in the early prediction of instability. The position near the slope foot is most prone to buckling failure, so it should be closely monitored.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1358-1365
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• 2010

Estimating condition of slope is difficult because of nonlinear time dependency and seasonal effects, which affect the displacements. Displacements and displacement patterns of landslides are highly variable in time and space, and a unique approach cannot be defined to model landslide movements. Characteristics of movements are obtained by using a statistical method called Principal Component Analysis(PCA). The PCA is a non-parametric method to separate unknown, statistically uncorrelated source processes from observed mixed processes. In the non-parametric approaches, no physical assumptions of target systems are required. Instead, since the "best" mathematical relationship is estimated for given data sets of the input and output measured from target systems. As a consequence, non-parametric approaches are advantageous in modeling systems whose geomechanical properties are unknown or difficult to be measured. Non-parametric approaches are consequently more flexible in modeling than parametric approaches. This method is expected to be a useful tool for the slope management of and alarm systems.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4A호
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• pp.693-700
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• 2006

정적 손상 탐지방법은 동적 방법과 비교해서 실제 적용하기에 단순하고 효과적이다. 본 논문에서는 정적데이타를 이용하는 방법으로 변위, 처짐각, 곡률을 이용한 강박스 교량의 손상 탐지 방법에 대해서 연구하였다. 변위는 유한요소 해석에서 얻고, 처짐각과 곡률은 변위로부터 중앙차분법을 이용하여 구하였다. 손상되지 않은 경우와 손상된 경우의 응답차의 절대값으로 손상의 위치를 탐지하였다. 손상은 박스의 모서리 균열을 singular 요소를 사용하여 직접 모델링하여, 실질적인 거동을 분석하였다. 해석 결과 응답차의 절대값으로 손상의 위치를 탐지하기에 매우 효과적이었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.11-19
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• 2018

국내 외에서 사면 붕괴 조기 경보를 위한 모니터링 및 자동측정기에 대한 많은 연구가 있지만 대부분 사면 붕괴 측정기가 사면의 표층에 설치되어 있어 사면의 붕괴 등 재난이 발생되기 전에 감지 및 경보가 가능한 시스템에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 록볼트에 센서를 부착하여 사면 붕괴 모의 실험을 수행하였고, 사면 붕괴 초기에 발생하는 사면 거동 특성을 분석하였다. 또한, 숏크리트를 타설한 사면과 자연사면, GFRP와 나선형 철근 록볼트를 사용하여 사면 조건 및 재료 조건에 따른 실험을 수행하고 결과를 비교 검토하였다. 본 연구는 급경사지 및 산사태 위험 지역 등 사면 붕괴 발생 전 조기 감지 및 경보를 통하여 사전에 대피할 수 있는 예 경보시스템 개발 시 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.