• 제목/요약/키워드: complex slope failure

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태풍 루사에 의한 김해 OO단지 사면붕괴 발생원인 분석 (An Analysis on the Failure Mechanism of Slope behind a Plant Complex of Gimhae due to Typhoon Rusa)

  • 강인규;류정수;김홍택;백승철
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.263-266
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    • 2007
  • In this paper, analysis results on the failure of slope behind a Plant Complex of Gimhae due to typhoon Rusa in 2002 are introduced. The left side of the slope was reinforced by soil nails and the right side of the slope was going to construct slope reinforcement works. In the slope failure, the damage area is about $34,000m^2$, the lower width of slope failure is about 230m, the upper width of slope failure is about 50m, and the height of slope failure is about 120m. The elevation of a bedrock in the right side of the slope was lower than the left side of the slope. Due to the depth of weathered soils and weathered rocks in right side of the slope was thick, it will be expected that the effects of pore-water pressure during the rainfalls are large. For the analysis of the failure mechanism, 3-dimensional numerical analysis was carried out by FLAC-3D.

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Numerical analysis of a complex slope instability: Pseudo-wedge failure

  • Babanouri, Nima;Sarfarazi, Vahab
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제15권1호
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    • pp.669-676
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    • 2018
  • The "pseudo-wedge" failure is a name for a complex instability occurring at the Sarcheshmeh open-pit mine (Iran). The pseudo-wedge failure contains both the rock bridge failure and sliding along pre-existing discontinuities. In this paper, a cross section of the failure area was first modeled using a bonded-particle method. The results indicated development of tensile cracks at the slope toe which explains the freedom of pseudo-wedge blocks to slide. Then, a three-dimensional discrete element method was used to perform a block analysis of the instability. The technique of shear strength reduction was used to calculate the factor of safety. Finally, the influence of geometrical characteristics of the mine wall on the pseudo-wedge failure was investigated. The safety factor significantly increases as the dip and dip direction of the wall decrease, and reaches an acceptable value with a 10-degree decrease of them.

암반 사면의 복합 파괴 메커니즘 규명 (Complex failure mechanism of rock slopes)

  • 윤운상;정의진;박성욱;최재원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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    • pp.268-273
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    • 2006
  • Slope failures can be occurred by complex mechanism. In this cases, failures shows characteristics of complex failure mechanism during progressive mass movements. A case is a merged large slide with two sliding events triggered by slip on fault plane. Another case shows extension of failure area by sliding or subsidence at backyards of toppling areas. Generally, areas of progressive failures have wider than them of simple events.

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Static and quasi-static slope stability analyses using the limit equilibrium method for mountainous area

  • Hosung Shin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권2호
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    • pp.187-195
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    • 2023
  • Intensive rainfall during the summer season in Korea has triggered numerous devastating landslides outside of downtown in mountainous areas. The 2D slope stability analysis that is generally used for cut slopes and embankments is inadequate to model slope failure in mountainous areas. This paper presents a new 3D slope stability formulation using the global sliding vector in the limit equilibrium method, and it uses an ellipsoidal slip surface for static and quasi-static analyses. The slip surface's flexibility of the ellipsoid shape gives a lower FS than the spherical failure shape in the Fellenius, Bishop, and Janbu's simplified methods. The increasing sub-columns of each column tend to increase the FS and converge to a steady value. The symmetrical geometric conditions of the convex turning corners do not indicate symmetrical failure of the surface in 3D analysis. Pseudo-static analysis shows that the horizontal seismic force decreases the FS and increases the mass volume at the critical failure state. The stability index takes the FS and corresponding sliding mass into consideration to assess the potential risk of slope failure in complex mountainous terrain. It is a valuable parameter for selecting a vulnerable area and evaluating the overall risk of slope failure.

Numerical analysis and stability assessment of complex secondary toppling failures: A case study for the south pars special zone

  • Azarafza, Mohammad;Bonab, Masoud Hajialilue;Akgun, Haluk
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제27권5호
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    • pp.481-495
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    • 2021
  • This article assesses and estimates the progressive failure mechanism of complex pit-rest secondary toppling of slopes that are located within the vicinity of the Gas Flare Site of Refinery No. 4 in South Pars Special Zone (SPSZ), southwest Iran. The finite element numerical procedure based on the Shear Strength Reduction (SSR) technique has been employed for the stability analysis. In this regard, several step modelling stages that were conducted to evaluate the slope stability status revealed that the main instability was situated on the left-hand side (western) slope in the Flare Site. The toppling was related to the rock column-overburden system in relation to the overburden pressure on the rock columns which led to the progressive instability of the slope. This load transfer from the overburden has most probably led to the separation of the rock column and to its rotation downstream of the slope in the form of a complex pit-rest secondary toppling. According to the numerical modelling, it was determined that the Strength Reduction Factor (SRF) decreased substantially from 5.68 to less than 0.320 upon progressive failure. The estimated shear and normal stresses in the block columns ranged from 1.74 MPa to 8.46 MPa, and from 1.47 MPa to 16.8 MPa, respectively. In addition, the normal and shear displacements in the block columns ranged from 0.00609 m to 0.173 m and from 0.0109 m to 0.793 m, respectively.

지질특성에 따른 암반사면 붕괴유형연구 (Failure Types in Rock Slopes According to Geological Characteristics)

  • 정형식;유병옥
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권6호
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    • pp.37-50
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    • 1996
  • 본 연구는 국내 고속도로의 암반사면의 현장조사를 실시하여 암반사면의 붕괴형상 및 특징을 암종 및 지질구조에 따라 분류하였으며 사면의 암종에 따른 붕괴규모, 붕괴시기 등을 분류하고 불안정한 사면에 영향을 주는 주요 지질구조에 대해 분석하였다. 연구결과, 붕괴 빈도가 높은 사면은 한반도의 남동측에 나타나는 중생대 백악기 퇴적암층과 경기일원 및 강원도 일원의 비교적 넓게 분포하고 있는 선캠브리아기의 편마암, 편암지대에 분포하는 것으로 나타났다. 암종에 따른 붕괴유형은 화성암이 낙석, 평면파괴, 토층유실, 원호파괴의 붕괴유형을 보이나 붕괴빈도가 비교적 낮고 퇴적암에서는 평면파괴가 우세하게 나타났으며 계일층의 차별적인 풍화에 의해 붕락형의 붕괴유형을 보이기도 하였다. 그리고 변성암에서는 암질불량으로 인한 원형파괴, 단층구조 및 엽리 등으로 인한 쐐기파괴, 평면파괴양상을 보였다. 지질구조에 따른 붕괴는 퇴적암에서는 주로 층리에 의해서는 붕괴가 발생되었으며 화성암에서는 절리, 그리고 변성암에서는 단층과 암질불량에 의한 붕괴가 우세한 것으로 나타났다.

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지중 변위와 체적 함수비 계측을 통한 사면 거동 분석 (Slope Behavior Analysis Using the Measurement of Underground Displacement and Volumetric Water Content)

  • 김용성;김만일;타망 비벡;김기환
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.29-36
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    • 2018
  • 국내 외에서는 사면붕괴를 사전에 예방할 수 있는 모니터링 및 자동계측기에 관한 다수의 연구가 수행되어져 오고 있으나, 이러한 연구들은 다소 복잡한 구조로 이루어져 있고, 계측시스템의 대부분은 사면표층에 설치되어 있으며, 사면파괴 전 붕괴징후를 사전에 감지하고 경보를 울려주는 계측시스템에 관한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 강우 조건에서의 사면 붕괴 메카니즘을 파악하기 위하여 사면 붕괴 실험을 수행하고 지중 변위와 체적 함수비 계측을 통해 사면 모델의 붕괴 초기에 발생되는 함수비와 변위 거동 특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 고찰된 내용은 지방자치단체에서 집중호우로 인해 급경사지 붕괴위험지역 등 사면붕괴나 산사태가 예측될 때 사전에 주민을 대피시키는 사면붕괴 예 경보시스템 구축 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다중 파괴모드를 고려한 단순 사면의 최적 설계 (Optimum Design of a Simple Slope considering Multi Failure Mode)

  • 김현기;신민호;최찬용
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.73-80
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    • 2010
  • 최저 안전율 또는 최대 파괴확률을 기반으로 하는 기존의 사면안정해석에 대하여, 지반물성과 해석모델이 갖는 고유 불확실성을 최소화하고, 사면안정해석에서 다양한 안정해석모델과 그에 따른 파괴형상을 반영할 수 있도록, 다중 파괴모드를 고려한 사면의 신뢰성해석기법을 제안하였다. 파괴확률의 산정에는 체계 신뢰성해석분야에서 최근 도입된 선형계획법에 의한 최적화를 이용하였다. 이를 통하여 여러 가지 해석모델을 신뢰성 기반으로 동시에 고려하여 해석할 수 있다. 선형계획법에 의한 다중 파괴 모드를 고려한 파괴확률 산정기법을 이용하여 단순 사면의 경사도 결정을 위한 최적 설계를 검토하였다. 그 결과, 동시 파괴확률을 이용하면, 대상으로 하는 사면안정해석모델과 파괴형상 및 파괴확률을 복합적으로 고려할 수 있기 때문에 개선된 안전성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

불연속면의 특성은 고려한 보은지역 암반사면 안정성해석 (Rock Slope Stability Analysis in Boeun Region Considering Properties of Discontinuities)

  • 이지수;박혁진;민경덕;구호본
    • 자원환경지질
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    • 제34권6호
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    • pp.601-615
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    • 2001
  • 본 연구지역인 충북 보은군 보은읍 일대는 옥천변성대에 속하며, 도로공사구간 중 1:0.:리 구배로 절취한 암반사 면내의 일부구간에서 평면파괴가 발생하였다. 이 구간은 파괴면과 동일한 방향성을 갖는 불연속면에 의해 추가붕괴가 예상되는 등 불안정한 상태이다. 따라서, 본 사면에 대해 SMR, 평사투영법, 한계평형법으로 안전성을 해석하였다. 그러나, 이러한 방법으로 해석할 수 없는 절취에 따른 암반사면의 응력재분배 및 비선형적인 변위거동에 대해서는 UDEC 을 이용하여 수치해석하고, 보강공법을 적용하여 안정성을 해석해 보았다.

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경남지역 절취사면의 현황분석에 관한 연구 (A Study on the Status Analysis of Cut Slope in Gyeongnam Region)

  • 박진규;박춘식;장정욱
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.862-869
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    • 2005
  • This study examined 233 cut slopes in Gyeongnam region; evaluated hazards and slope conditions involved in the slope; and determined the priority order for reinforcement. The conclusions are summarized in the following. (1) The slopes that need reinforcement or maintenance are 153, accounting for 65.6% of the entire slopes. Slopes with a length of $0{\sim}200m$ account for 70.9%; slopes with a height of $10{\sim}20m$ account for over 50%. (2) Slopes with slope of more than 1:0.5 account for 70.9% of the entire slopes. The steepness of the slope is owing to more rock slopes than soil slopes. (3) The percentages of rock slopes, soil slopes, complex slopes mixed with rocks and soil, and slopes comprised of igneous rocks are 54.4%, 24.9%, 20.7%, and 54.1%, respectively. (4) In the rock area occurred cave-in, plain failure, wedge failure, and overturning failure, in order. Slopes with volcanic rocks are the most unstable, while sedimentary rocks and metamorphic rocks are relatively stable. (5) When the slope height is over 20m, low grade slopes are more than 80%; leading to the conclusion that the higher the slope height is, the more unstable the slope is.

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