• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.737-741
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• 2012

본 연구에서는 2011년 7월 27일 집중호우로 인한 서울시 우면산 산사태 지역을 대상으로 뿌리의 보강효과와 분포형 습윤지수를 고려한 GIS기반의 무한사면안 해석기법을 이용하여 사면안정해석을 실시하였다. 사면안정해석을 위한 지형 지질학적 매개변수는 수치지도, 정밀토양도 및 임상도(임상도와 영급도)로부터 추출하여 $10m{\times}10m$ 해상도의 공간분 포형 데이터베이스로 변환하였다. 또한, 분포형 습윤지수의 산정을 위한 비집수면적(specific catchment area)은 무한방향흐름 기법(IFD, infinity flow direction)을 이용하여 결정하였으며, 모형의 입력 강우자료는 서울시 서초와 남현 AWS의 산사태 발생초기와 종기시의 평균 일강우량을 적용하였다. 대상유역의 사면안정해석을 위해 격자별 안전률은 4개의 등급(unstable, quasi stable, moderately stable, stable)으로 구분하여 도시하였다. 산사태 발생인자별 분석결과, 무한사면안정해석기법을 이용하여 산정된 사면안전률은 사면경사에 매우 민감하게 반응하는 것으로 분석되었으며, 거주지 주변의 절개지 부근과 산지정상부근의 급경사지에서 불안정 지역이 집중적으로 분포하고 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.33-41
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• 2002

쏘일네일링 공법은 굴착이나 사면안정을 위해 가시설이나 영구용으로 국내에서 널리 이용되고 있다. 특히, 도심지 근접 굴착시 쏘일네일링 공법 적용시 고려사항은 벽체변위와 네일의 인장등 이다. 본 연구는 국내 여러 암반층을 포함하는 다층토 지반의 11개 쏘일네일링 현장에서 굴착단계별 네일의 인장력 거동을 계측자료와 역해석을 통하여 고찰하였다. 역해석 결과 네일의 최대인장력은 계측값의 50% 정도로 낮게 나타났고, 벽면에서 가상 파괴활동면까지의 거리를 주동영역거리라 할때 CLOUTERRE 보고서와 Cartier & Gigan이 각각 제안한 최종굴착 깊이(H$_{f}$ )의 0.3$H_f$,0.5$H_f$,에 비해 계측결과는 크게 나타났으며, 역해석은 이들이 제안한 범위내에 포함되었다.

• 터널과지하공간
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• 제14권3호
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• pp.167-174
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• 2004

본보는 2003년도에 국제 학술지에 수록된 논문을 국내의 전문가들에게 소개하는 기술보고서이다. 본 연구에서 취성파괴를 보이는 암석에 대하여 시간의존성의 중요성을 설명하는 파괴역학적 모텔이 개발되었다. 균열면을 따라 형성된 신선한 구간인 암석 브리지의 파괴규명으로 불연속면의 점착강도가 감소하는 모델이 설정 되었다. 특히 임계조건 이전에 발생하는 균열성장을 사용하여 파괴역학적 모델을 개발하였는데, 이로부터 시간과 점착강도의 관계를 독립된 수식으로 표현하였다. 예로서 평면파괴가 예상되는 암석 블록에 대한 분석이 이루어 졌다. 절리면의 점착강도는 연속적으로 감소하는 것으로 밝혀줬는데, 초기에는 아주 점진적이며 그 후에는 급격하다. 그러다가 어느 시점에서는 감소된 점착강도는 사면의 불안정과 붕괴를 야기한다. 두 번째 예에서는 몇몇 물질 상수들이 분산을 가진다고 가정하였다. 여기에서는 확률론적으로 사면의 안정성이 분석되었는데 사면의 파괴확률을 시간의 함수로 예견할 수 있다. 시간이 경과함에 따라 사면의 파괴확률은 점점 증가하여 초기에 5% 수준에서 100년 후에는 40% 이상으로 증가한다. 이러한 예제들은 지하구조물이 비록 비교적 단기목적이라 하더라도 불연속면을 갖는 암반의 시간의존성 거동을 예측할 수 있음을 보여 주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.331-337
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• 2016

높이가 5m와 10m인 사면부와 사면하부지반으로 이루어진 지반조건에 대하여 여러 가지 강도정수를 갖는 사면하부지반을 가정하고 안정해석을 수행한 결과 사면하부 끝단에 억지말뚝을 설치할 수 있는 사면하부지반의 강도정수의 범위를 얻을 수 있었고 표로써 제시하였다. 사면높이가 5m인 경우 사면하부지반의 점착력이 10kPa일 때 내부마찰각은 $15^{\circ}$인 경우까지 억지말뚝의 설치가 가능하며 점착력이 20kPa와 25kPa인 경우 내부마찰각이 $0^{\circ}$일 때만 억지말뚝의 설치가 가능하였다. 사면높이가 10m인 경우 사면하부지반의 점착력이 10kPa일 때 내부마찰각은 $20^{\circ}$인 경우까지 억지말뚝의 설치가 가능하며 점착력이 40kPa, 45kPa 그리고 50kPa인 경우에는 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우만 억지말뚝의 설치가 가능함을 알 수 있었다. 가정한 사면에 적용한 억지말뚝에 대한 해석결과에 따르면 억지말뚝의 길이와 최대 휨모멘트의 크기는 내부마찰각의 존재여부에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 사면하부지반의 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우 필요한 억지말뚝의 길이 $D_s$와 d는 각각 내부마찰각이 $5^{\circ}$인 경우에 비해 4.6배와 8.0배 컸다. 사면하부지반의 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우 억지말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트는 내부마찰각이 $5^{\circ}$인 경우에 비해 24.6배 컸다. 억지말뚝을 적용한 사면하부지반의 내부마찰각이 $0^{\circ}$인 경우 억지말뚝의 길이 및 억지말뚝에 발생하는 최대 휨모멘트의 크기가 상당히 커서 억지말뚝의 적용을 어렵게 함을 알 수 있었다. 본 연구결과를 통해 볼 때 비배수상태에 있는 포화점토지반상에 성토를 하는 경우에는 압밀이 발생하는 시간적 여유를 갖도록 완속 성토함으로써 억지말뚝의 길이와 발생 최대 휨모멘트를 대폭적으로 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.95-109
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• 2018

최근 보강토 공법은 구조적으로 안정성이 우수하고 경제성이 뛰어나 콘크리트 옹벽을 대체하는 공법으로 많이 사용되고 있으며, 옹벽뿐만 아니라 기초, 사면, 도로 등에 그 적용 범위가 다양하다. 그러나, 우수와 같은 침투수로 인해 전면 벽에서 충분한 안정성을 확보하지 못하여 붕괴, 배부름 현상 등의 피해가 발생할 수 있고, 특히 곡선부에서는 응력집중 현상에 의해 전면 벽의 균열 등의 문제가 추가적으로 일어날 수 있다. 이는 보강토 옹벽 곡선부에 대한 정확한 설계 기준이 미흡하고 부실시공을 하는데 원인이 있다고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보강토 옹벽의 피해사례를 통해 문제점을 파악하고 유한요소 수치해석을 통해 보강토 옹벽 설계를 위한 기초 연구로서, 옹벽의 형상(볼록형, 오목형)에 따른 직선부와 곡선부의 거동을 비교 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1359-1369
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• 2012

연약지반 상에 설치하는 교대의 말뚝기초는 편재하중으로 인하여 교대의 측방변위가 발생하는 경우 사례가 자주 있다. 본 연구에서는 측방변위가 발생된 국내 ${\bigcirc}{\bigcirc}$교량의 측방유동에 대하여 측방유동지수(F)에 의한 판정법, 측방유동판정수(I), 수정 I지수($M_I$)법에 의한 판정법과 유한요소법으로 판정하였다. 또한 계측관리를 통하여 측방유동의 진행성과 일련의 지반조사, 토질시험을 통하여 측방유동의 원인을 분석한 결과 설계시 예측하였던 압밀에 의한 전단 강도의 증가가 적어 전단강도의 부족으로 인하여 측방유동이 발생한 것으로 판단되었다. 보강방안으로는 압성토와 앵커보강을 병용하는 방안을 선정하였고 그 효용성을 유한요소법을 이용한 수치해석으로 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제21권9호
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• pp.5-14
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• 2020

본 연구에서는 시멘트와 유사한 경화반응을 나타내어 붕괴된 비탈면의 복구공사에 사용되고 있는 표층안정재를 노후된 저수지의 보강재료로 활용하기 위해 실내시험과 모형시험, 프로그램 해석을 실시하여 보강효과를 분석하였다. 실내시험을 통해 혼합비에 따른 점착력과 내부마찰각의 변화를 분석한 결과, 표층안정재의 혼합비는 9%가 적절한 것으로 나타났다. 실내시험 결과를 토대로 혼합비 9%를 적용하여 모형시험과 프로그램 해석을 실시한 결과, 표층안정재를 사용한 경우에는 제내지 비탈면의 일부와 제체 아래에서만 물의 흐름이 발생하여 제체 내부에서 물의 흐름을 감소시킬 수 있으며, 침투유량은 약 42%, 제체 내부에서의 포화면적은 약 73% 감소시킬 수 있어 노후된 저수지의 안정성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.45-53
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• 2011

쏘일네일 공법은 일반적으로 한계평형해석법을 토대로 검토한 사면안정해석결과를 이용하여 설계기준안전율 이상을 만족하면 안정한 것으로 판단하여 설계하고 있다. 그러나 쏘일네일의 길이가 짧은 경우 설계기준안전율을 만족하고도 발생변위가 과다하여 사용상에 문제가 발생하는 경우가 있다. 본 연구는 대형파괴재하시험결과에 의한 재하하중-안전율 및 재하하중-발생변위비와의 관계를 분석하여 쏘일네일 보강벽체의 안전율-발생변위비와의 상관관계를 분석하였으며, 분석결과 쏘일네일 보강벽체의 사용한계상태에 해당하는 발생 변위비 0.3% 이내를 만족하기 위해서는 한계평형해석에 의한 안전율이 최소 1.35 이상을 확보하여야 할 것으로 평가되었다. 또한 한계평형해석결과 최소 안전율 1.35 이상을 만족하여도 지반의 전단강도가 작거나 벽체높이가 높을 경우 사용한계상태에 해당하는 발생 변위비 0.3% 이내를 만족하지 못하는 경우가 있어 수치해석을 통한 발생변위 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제21권3호
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• pp.221-230
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• 2011

암반비탈면의 활동에 의해 전방 도로부에 융기현상이 발생되었다. 국내의 대다수 비탈면은 암반으로 구성되어 있으므로 연구지역과 같이 암반비탈면 활동에 의한 도로 융기현상을 관찰하기는 쉽지 않다. 본 연구를 통해 구성암 풍화와 지질학적 약대 형성이 진행된 암반비탈면은 불연속면을 따른 기하학적인 붕괴보다는 전체 구성암의 원호활동 지배를 더 크게 받을 수 있음을 파악하였다. 또한, 수치해석을 통해 편암 등 이방성이 강한 암석이나 특정 방향의 불연속면이 비탈면의 안정성에 영향을 미칠 경우에는 연속체 해석에 편재절리모델을 혼합하여 해석을 수행하는 것이 암반비탈면의 연속체 해석 수행에 매우 유용함을 확인하였다. 현장조사와 안정해석 결과를 근거로 본 비탈면의 안정화를 위해 계단식옹벽과 앵커공법을 제안하였으며, 보강 완료 후에는 계측기를 설치하여 실시간 모니터링을 통해 적용 대책공법의 효과를 검증하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.287-301
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• 2009

최근 고성토 및 장지간 개착식 터널구조물의 구조적 안정성을 확보하기 위하여 리브 보강형 프리캐스트 아치 세그멘트를 이용한 개착식 터널공법이 연구 개발되어 시공되고 있다. 이러한 개착식 터널 구조물은 비개착식 터널 구조물에 비해 토피고가 상대적으로 작기 때문에 지진등에 의한 뒤채움 지반의 동적 거동에 의한 피해가 발생되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 리브 보강형 프리캐스트 아치 개착 터널에 대한 내진 해석을 수행하여 지진동에 대한 리브 보강의 효과와 개착 터널의 동적 거동 특성을 분석하고자 하였다. FLAC2D를 이용하여 2차로 규모의 일반 현장타설 복개 아치 터널, 리브 보강형 프리캐스트 아치 복개 터널에 대한 동적 내진해석을 수행하였다. 또한 토피고, 굴착사면, 성토사면 조건에 따른 동적 거동특성을 비교 분석하였다. 리브 보강으로 인한 터널 구조물의 강성증가는 지표면으로 전달되는 지진동의 증폭현상을 감소시키는 것으로 평가된다. 합리적인 동적 내진해석을 통해 리브 보강형 프리캐스트 아치 복개 터널이 일반 현장 타설식 복개 터널보다 동적 하중에 대하여 보다 효과적임을 확인하였다.