• Geomechanics and Engineering
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• 제23권4호
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• pp.313-325
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• 2020

Slope displacement and factor of safety (FOS) of a slope are two aspects that reflect the stability of a slope. However, the traditional limit equilibrium (LE) methods only give the result of the slope FOS and cannot be used to solve for the slope displacement. Therefore, developing a LE method to obtain the results of the slope FOS and slope displacement has significance for engineering applications. Based on a force-displacement coupled mode, this work expands the LE Morgenstern-Price (M-P) method. Except for the mechanical equilibrium conditions of a sliding body adopted in the traditional M-P method, the present method introduces a nonlinear model of the shear stress and shear displacement. Moreover, the energy equation satisfied by a sliding body under a small slope displacement is also applied. Therefore, the double solutions of the slope FOS and horizontal slope displacement are established. Furthermore, the flow chart for the expanded LE M-P method is given. By comparisons and analyses of slope examples, the present method has close results with previous research and numerical simulation methods, thus verifying the feasibility of the present method. Thereafter, from the parametric analysis, the following conclusions are obtained: (1) the shear displacement parameters of the soil affect the horizontal slope displacement but have little effect on the slope FOS; and (2) the curves of the horizontal slope displacement vs. the minimum slope FOS could be fitted by a hyperbolic model, which would be beneficial to obtain the horizontal slope displacement for the slope in the critical state.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.5-16
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• 2002

사면 내의 지하수 유동과 사면의 안정성에 대한 강수의 영향을 평가하기 위하여 수리지질역학적 수치 모델이 제시되었다. 이 수치 모델은 변형성 지질매체 내에서의 포화-불포화 지하수 유동을 설명하는 완전 연동된 간극탄성론적 지배 방정식들과 Galerkin 유한요소법에 근거하여 개발되었다. 이렇게 개발된 완전 연동된 수리지질역학적 수치 모델은 다양한 강수량 조건 하에 있는 불포화 사면에 대한 일련의 수치모의실험에 적용되었다. 이러한 수치모의실험 결과들은 강수량이 증가할수록 사면의 전반적인 수리역학적 안정성이 저하되며 잠재적인 파괴가 사면 전단부에서부터 시작되어 사면 정상부 쪽으로 팽창됨을 보여주고 있다. 강수량이 증가함에 따라 수리지질학적으로는 압력수두와 전체 수리수두가 증가한다. 그 결과 지하수면이 상승하고 불포화대가 감소하며 삼출면이 사면 전단부로부터 사면 정상부쪽으로 팽창하고 이러한 삼출면에서의 지하수 유동 속도도 증가하게 된다. 한편 강수량이 증가함에 따라 지질역학적으로는 사면 전단부를 향해 수평 변위는 증가하지만 수직 변위는 감소하게 된다. 이는 강수량 증가에 따른 지하수면의 상승에 수반하는 부력에 기인하는 것으로 해석된다. 그 결과 사면의 전반적인 변형이 사면 전단부를 향해 심화되고 전단파괴 안전율이 1 이하인 불안전한 지역이 사면 전단부에서 두꺼워지면서 사면 전단부에서부터 사면 정상부 쪽으로 팽창하게 된다. 또한 수치모의실험 결과들은 이러한 잠재적인 전단파괴면과 지표면 사이의 지반에서는 잠재적인 인장파괴가 발생할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.475-480
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• 2003

Traditionally, the statistical methods analyze the relationship between landslide occurrence and related factors(soil depth, soil strength, slope angle, vegetation, etc.) in GIS technique. However, those methods have no mechanical meaning. Therefore, the deterministic model is suggested in this research. The method analyzes the mechanical equilibrium of a potential slide block and then calculates a slope safety factor. Since this method is able to consider the balance of forces applied to the slope and is a more reasonable method for an individual site. In this research, the spatial data is obtained, managed and analyzed using GIS technique. The infinite slope model is used to evaluate factor of safety and analyze the slope stability.

• Journal of the Korean Statistical Society
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• 제24권2호
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• pp.519-536
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• 1995

In the design of experiments for response surface analysis, sometimes it is of interest to estimate the difference of responses at two points. If differences at points close together are involved, the design that reliably estimates the slope of response surface is important. This idea was conceptualized by slope rotatability by Hader & Park (1978) and Park (1987). Until now, second order polynomial models were only studied for slope ratatability. In this paper, we will propose the necessary and sufficient conditions for slope rotatability over all directions for the thired order polynomial models in two, three and four independent variables. Also practical slope rotatable designs over all directions for two independent variables are suggested.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.151-160
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• 2003

암반사면의 대표적인 파괴유형인 쐐기파괴에 대한 확률론적 안정 해석 수행 과정에서 가장 주요한 불연속면의 특성인 전단 강도에 대해 Mohr-Coulomb 모델에 의한 선형적 강도특성과 Barton모델에 의한 비선형적 강도특성이 사면의 안정성 해석에 주는 영향을 비교하고자 하였다. 사면 안정성 해석의 방법으로 결정론적 해석과 Monte Carlo Simulation을 이용한 확률론적 해석을 수행하였으며, 불연속면의 통계적 분석을 수행한 후 $x^2$ 검증을 통해 분포함수를 검증하였다. 해석 대상 사면은 중앙선 O O공구로, 불연속면의 특성을 파악하기 위해 BIPS, DOM, Scanline, 절리면 직접전단 시험자료를 사용하였다. Mohr-Coulomb, Barton모델에 의한 결정론적 해석 결과는 모두 안정한 것으로 나타났으나, 확률론적 해석 결과 두 모델 모두 5% 이상의 파괴확률을 나타냄으로서 잠재적인 불안정성을 가지는 것으로 평가되었다. 또한 Mohr-Coulomb의 모델이 Barton의 모델보다 더 큰 파괴확률을 가지는 것으로 나타났다. 불연속면의 전단강도 정수 산정시 Mohr-Coulomb의 모델은 한정된 실내시험 자료를 가지게 되고, 정확한 점착력의 산정이 어려운 점, 파괴블록의 규모가 작은 경우 안전율이 지나치게 과대 평가될 가능성 등이 있으므로, 합리적인 사면 안정성 해석을 위해서는 강도정수 산정시 적절한 모델 선택이 중요하다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권3호
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• pp.249-262
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• 2014

Tire chips and tire chips-soil mixtures can be used as alternative fill material in many civil engineering applications. In this study, the potential benefits of using tire chips as lightweight material to improve the bearing capacity and the settlement behavior of sand slope was investigated experimentally. For this aim, a series of direct shear and model loading tests were conducted. In direct shear tests, the effect of contents of the tire chips on the shear strength parameters of sand was investigated. Different mixing ratios of 0, 5, 10, 15 and 20% by volume were used and the optimum mixing ratio was obtained. Then, laboratory model tests were performed on a model strip footing on sand slope reinforced with randomly distributed tire chips. The loading tests were carried out on sand slope with relative density of 65% and the slope angle of $30^{\circ}C$. In the loading tests the percentage of tire chips to sand was taken as same as in direct shear tests. The results indicated that at the same loading level the settlement of strip footing on sand-tire chips mixture was about 30% less than in the case of pure sand. Addition of tire chips to sand increases BCR (bearing capacity ratio) from 1.17 to 1.88 with respect to tire chips content. The maximum BCR is attained at tire chips content of 10%.

• 한국지형학회지
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• 제26권2호
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• pp.1-14
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• 2019

This study analyzed the relativity between block stream and talus distributions by employing a likelihood ratio approach. Possible distribution sites for each debris slope landform were extracted by applying a spatial integration model, in which we combined fuzzy set model, Bayesian predictive model, and logistic regression model. Moreover, to verify model performance, a success rate curve was prepared by cross-validation. The results showed that elevation, slope, curvature, topographic wetness index, geology, soil drainage, and soil depth were closely related to the debris slope landform sites. In addition, all spatial integration models displayed an accuracy of over 90%. The accuracy of the distribution potential area map of the block stream was highest in the logistic regression model (93.79%). Eventually, the accuracy of the distribution potential area map of the talus was also highest in the logistic regression model (97.02%). We expect that the present results will provide essential data and propose methodologies to improve the performance of efficient and systematic micro-landform studies. Moreover, our research will potentially help to enhance field research and topographic resource management.

• 한국지리정보학회지
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• 제10권2호
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• pp.122-128
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• 2007

효율적인 산불관리 및 예측을 위하여 GIS를 이용한 많은 연구가 이루어지고 있으며 특히 경사는 산불의 확산에 많은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 지형 중 경사를 분석하기 위해 일반적으로 DEM(Digital elevation model)을 이용하여 다양한 알고리즘들이 사용되고 있다. 하지만 산불의 확산속도가 상향사면과 하향사면에 따라 다르기 때문에 새로운 경사계산 알고리즘이 필요하다. 본 연구에서는 상향사면과 하향사면의 산불 확산속도를 반영할 수 있는 경사 계산 알고리즘을 개발하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권3호
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• pp.253-263
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• 2024

Slope stability is generally paid more attention to in slope protection works, especially for slope containing weak layers. Two indexes of safety factor and failure model are selected to perform slope stability. Moreover, the finite element limit analysis method comprehensively combines the advantage of the limit analysis method and the finite element method obtaining the upper and lower bounds of the safety factor and the failure mode under the slope stability limit state. In this study, taking a waste dump containing a weak layer as an engineering background, the finite element limit analysis method is adopted to explore the potential failure mode. Meanwhile, the sensitivity analysis of slope stability is performed on geometrical and geotechnical parameters of the waste dump. The results show that the failure mode of the waste dump slope is two wedges if the weak layer is located on the ground surface (Model A), while the slope can be observed as three wedges failure if the weak layer is below the ground surface (Model B). In addition, both failure modes are highly sensitive to the friction angle of the weak layer and the shear strength of waste disposal, and moderately sensitive to the heap height, the dip angle and cohesion of the weak layer, while the toe cutting has limited effect on the slope stability. Moreover, the sensitivity to the excavation of the ground depends on the location of the weak layer and failure mode.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.35-44
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• 2013

본 연구에서는 개량토 벽면공을 활용한 보강성토사면의 거동에 대하여 실내모형시험 및 수치해석을 통해 분석하였다. 또한 수해발생현장에 이 연구에서의 방법을 이용하여 시험시공으로 보강성토사면을 구축한 후 약 6개월간 전면변위를 측정하여 실제 거동을 분석하였다. 실내모형시험, 수치해석, 현장시험 등을 통해 개량토 벽면공의 강성은 보강성토사면에서 충분한 벽면공의 역할을 수행할 수 있는 것으로 나타났고, 시험시공 후의 전면변위 측정결과 사면높이에 대한 수평변위의 비율은 최대 약 0.4%로 매우 안정적인 것으로 조사되었다.