• 제목/요약/키워드: Weak Slope

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Study on slope stability of waste dump with a weak layer using finite element limit analysis method

  • Chong Chen;Huayong Lv;Jianjian Zhao;Zhanbo Cheng;Huaiyuan Wang;Gao Xu
    • 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.

태풍 매미에 의한 절토사면의 대규모 붕괴 특성 연구 (The study of Cut-slop failure characteristics caused by typhoon' MAEMI')

  • 정영국;장범수;신창건;이연희;박선규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.643-650
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    • 2004
  • In general, slope failures are occurred by the interaction among various factors(slope shape, hydraulic condition, and geologic condition, etc.). In the area where has a heavy rainfall, a great portion of slope failures are caused by seepage increasement with suitable failure condition. Many studies have been performed to find the cause of large-scale failures. In this study, three Cut-Slope failures caused by typhoon 'MAEMI' were investigated to find out factors causing large-scale slope failures. It was confirmed in this research that major reason of slope failures was the weak layer working along with other unstable factor. The large-scaled investigation concerning Cut-Slope will be needed to find out the Weak Layer.

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Multi Antenna GPS를 이용한 취약사면 상시모니터링 시스템 (The Monitoring System Using Multi Antenna GPS for Weak Slope)

  • 노원석;김완종;장현익;김학수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.677-694
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    • 2009
  • While the budget has been allocated more for repairs and reinforcements, casualties are gradually increased due to slope disaster. Slope disaster causes road damaged as well as casualties. It also causes significant social and economic loss. The measurement device, which is installed inside ground of slope like inclinometer, has the high loss rate when slope is being slided. The electric type and the vibrating wire type have low durability because of corrosion. To cover the demerit of the present slope monitoring, the measurement method using the Multi-Antenna GPS has been developed. The Multi-Antenna GPS has been installed in the local slope as the regular monitoring system for slope. Although the initial cost of the Multi-Antenna GPS for installation is high, the additional cost is low. So it is the suitable method for large slope. The regular monitoring system using the Multi-Antenna GPS is the suitable measurement method for watching slope collapse, which is occurred widely, because it is economical, has high durability, and collects data with high resolution.

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깍기 비탈면 설계에서의 지질조사 기법의 적용성 분석 (A Study on the Applicable Methods of Investigation for Cutting Slope Design)

  • 이수곤;최경침;김재헌
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.100-111
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    • 2006
  • This study was carried out to increase the efficiency of site investigation through the evaluation of the applicable methods of investigation for cutting slope design. In an effort to find out the applicability of the method employed during the slope investigation, some tests were carried out on 6 subjects i.e location of weak zones, characteristics of discontinuities, distribution of strata, in situ tests for geo-technical properties, laboratory test and estimation of weathering. The method was highly applicable and produced expected results during the test of weak zones, discontinuities and distribution of strata. In order to apply the method to in- situ test for geo-technical properties and laboratory test on soil and rock slope, a statistic analysis of the existing data were required in advance. However its design applicability on rock slope was good although actual cases of application were not many due to limitation of the cases for investigation. The method was frequently referenced but not actually applied for anti seismic design test and estimation of weathering.

절토사면 소단부의 취약성으로 인한 붕괴 사례 연구 (A case study additional slope failure caused by a bench failure)

  • 김용수;나광희;신창건;심정훈
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.777-780
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    • 2005
  • The bench of cut-slope is necessary to stabilizing. But it is possible to be a weak zone in slope. When a small scale failure is occurred in a bench, it influence a large scale failure of slope. So when it is found out any unstable factor, weathering of rock, a direction of joint in a bench, if the bench is reinforced suitably, the holly failure is prevented in cut-slope

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집중호우로 붕괴된 절토부 사면의 사면안정 처리에 관한 연구 (A Study on Failed Slope Stability by Localized Torrential Downpour)

  • 신희순;배규진;이승호;정용진;심정훈
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.137-144
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    • 2003
  • Continuous road improvement is required by situation that need link between cities by special quality that is our country's topography enemy that most of country have consisted to mountain district. According to this, occurrence of large cutting slope is formed necessarily Cutting slope are very weak real condition because of concentrative downpour and can know easily by example of typhoon Rusa. This study did helpful in slope design and carrying out suitable reinforcing method.

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역해석을 통한 복합차수시스템의 점토차수재 사면파괴 사례 연구 (Back analysis on shear failure of compacted soil liner in composite liner system)

  • 이철호;민선홍;최항석;티모시 스탁
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1315-1323
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    • 2010
  • This paper deals with a case study on a unique slope failure in a liner system of a municipal solid waste containment facility during construction because the sliding interface is not the geomembrane/compacted low permeability soil liner (LPSL) but a soil/soil interface within the LPSL. From the case study, it is concluded that compaction of the LPSL should ensure that each lift is kneaded into the lower lift so a weak interface is not created in the LPSL, and the LPSL moisture content should be controlled so it does not exceed the specified value, .e.g., 3% - 4% wet of optimum, because it can lead to a weak interface in the LPSL. In addition, drainage materials should be placed over the geomembrane from the slope toe to the top to reduce the shear stresses applied to the weakest interface, and equipment should not move laterally across the slope if it is unsupported but along the slope while placing the cover soil from bottom to top.

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인도네시아 Pasir 탄전에서의 노천채탄장 사면의 안정성 해석 (Stability Analysis of Open Pit Slopes in the Pasir Coal Field, Indonesia)

  • 정소걸;선우춘;한공창;신희순;박연준
    • 터널과지하공간
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    • 제10권3호
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    • pp.430-440
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    • 2000
  • 본 논문에서는 인도네시아 Kalimantan섬에 위치하는 Pasir 탄전의 노천채탄장을 대상으로 기존 지질자료의 분석 및 지질조사, 암반평가, 현지 및 실험실 시험을 통하여 관련 암석들에 대한 물성시험의 수행과 평사투영법과 수치해석에 의한 안정성해석 둥을 근거로 채광장내의 전체사면 특히 Roto 북부 및 남부구역의 사면을 적절하게 설계할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. Roto 지역의 주요 불연속면들은 주로 층리로 구성되어 있으며, 층리의 경사는 북쪽의 약 60$^{\circ}$에서 남쪽 지역은 80$^{\circ}$ 전후로 남으로 가면서 경사가 급해지며, 많은 사면에서 평면파괴와 전도파괴가 일어나고 있다. Roto 전 지역의 암석물성 시험결과는 이암은 평균 일축압축강도가 9MPa 이고, 사암은 12MPa 로 이암보다는 다소 강도가 높다. 현장조사에 의한 암질을 국제암반역학회 분류기준에 따라 분류하면 Roto 북부지역의 암석은 R2~R3 등급에 속할 정도로 대부분 연약하였으며, 석탄층의 강도는 R1~R2 등급에 해당된다. Roto 북부의 4개 지역 (동부, 서부, 남부 및 북부) 과 Roto 남부의 2개 지역(동부 및 서부)의 사면에 대한 상세한 안정성 해석이 수행되었다. 본 연구에서는 최소 사면안전율을 1.2로 결정하여 평사투영법과 한계평형법의 해석을 통해 계산된 30~36$^{\circ}$의 사면경사각에 대하여 다시 유한차분볍 (FLAC)에 의한 안정성 분석을 실시하였다. 최종 사면각으로 Roto 북부지역의 동부사면은 34$^{\circ}$, 서부사면은 33$^{\circ}$, 남부사면은 35$^{\circ}$, 북부사면은 32$^{\circ}$, 그리고 Roto 남부의 최종사면각은 동부 및 남부사면 모두 36$^{\circ}$로 제안하였다. 본 노천채탄장의 최종사면과 같이 장기적인 유지를 필요로 하는 사면은 사면의 변형거동을 감시하기 위해 보다 체계적인 계측을 필요로 하며, 또한 사면이 많은 비에 노출되기 쉽기 때문에 사면의 풍화와 침식에 대한 대책연구도 수행되어야 한다.

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노천광 연약 사면에서의 계측시스템 선택을 위한 고찰 (Optimal Measurement System for Weak Rock Slopes in an Open-Pit Mine)

  • 선우춘;류동우;정용복;박도현
    • 지질공학
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    • 제22권2호
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    • pp.157-171
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    • 2012
  • 노천광산에서 사면설계는 안정성과 경제성 측면에서 동시에 접근하여 결정해야 한다. 또한 일반 도로 사면과 달리 대부분 보강 없이 굴착해야 하기 때문에 사면경사가 가장 중요한 설계 변수이다. 본 연구에서는 인도네시아 Pasir 광산의 Roto South 채탄장에 대한 사면 변위계측, 계측자료의 해석 및 수치해석을 통해 사면의 거동을 감시하기 위한 계측 시스템을 제안하고자 한다. Pasir 광산의 경우 관리해야할 사면의 영역이 매우 광범위하고, 수치해석에 의한 예상 변위량은 최대 3,000 mm 정도로 나타났다. 현장에서 수행된 경사계에 의한 계측 및 GPS에 의한 변위 계측에 대한 검토와 자동화를 위한 SSR (slope stability radar system)의 적용에 대해 검토하였다.

도로배수 취약구간의 개선방안에 대한 연구 (A study of Improvement on the Road Drainage Poor Site)

  • 이만석;김흥래;이경하;강민수;송민태
    • 한국도로학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.125-131
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    • 2011
  • 본 연구는 도로 운영시 강우로 인하여 발생하는 배수 취약구간에 대하여 현장 조사를 통하여 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 과학적이고 구체적으로 규명하는데 목적이 있다. 도로 배수 취약구간의 발생 원인을 규명하기 위하여 배수취약구간에 대한 기존 연구결과 및 현황 자료를 검토하였으며, 도로 노면 배수시설과 도로 인접지 배수시설에 대한 취약구간을 조사 및 분석한 결과, 시공 및 기타의 원인으로 발생한 배수 취약구간이 45.7%, 도로의 기하구조가 원인이 된 배수 취약구간은 32.3%, 도로의 수리 수문의 원인은 22.0%로 분석되었으며, 분석된 원인 별 개선 방안으로서 i)시공 및 기타 부분에서는 토사측구의 재료 변경, 단면의 크기 상향 및 수리학적 근거를 바탕으로 한 용량의 산정을, ii)도로의 기하구조 측면에서는 편경사 및 종단선형을 고려한 합성경사의 도출 및 범위 산정과 종단 오목부 구간의 배수구조물 적정 간격의 제시를, iii)도로의 수리 수문 측면에서는 1분단위 강우강도식의 사용과 노면 강우의 부등류 흐름 해석 기법의 적용과 선형 배수방식에 따른 도로 노면 강우의 신속배제를 개선 방안으로 제안하였다.