• 터널과지하공간
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• 제4권1호
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• pp.1-16
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• 1994

The study on the flow characteristics and analysis of groundwater in discontinuous rock mass is very important, since the water inflow into the underground opening during excavation induces serious stability and environmental problems. To investigate the flow through single rock joint, the effect of various aperture distribution on the groundwater flow has been analyzed. Observed through the analysis is the "channel flow", the phenomenon that the flow is dominant along the path of large aperture for given joint. The equivalent hydraulic conductivity is estimated and verified through the application of the joint network analysis for 100 joint maps generated statistically. Both the analytic aproach based on isotropic continuum premise and the joint network analysis are tested and compared analyzing the gorundwater inflow for underground openings of different sizes and varying joint density. The joint network analysis is considered better to reflect the geometric properties of joint distribution in analyzing the groundwater flow.ater flow.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.105-115
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• 2000

방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 등과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열 수리, 역학 3가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이타원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제11권1호
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• pp.13-23
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• 2001

도로나 철도 변에 나타나는 암반사면은 외부 기온에 영향을 받아 동절기부터 이른봄에 걸쳐 동결융해작용을 반복해서 받는다. 본 연구의 목적은 불연속성 암반이 동결융해작용을 반복하여 받을 경우 열화현상을 겪게 되고 이에 따른 암반의 안정성이 어떻게 변화되는가를 해석한다. 해석방법으로는 균질화법을 이용하여 불연속성 암반의 강도특성을 밝히고 파괴기준으로는 드러커-플래커 기준을 이용한다. 또한 실제 암석의 열화특성은 응회암을 채취하여 실내 동결융해실험에 의하여 열화특성을 정량화 하여 암반의 안정성 해석의 기초 자료로 이용한다. 현장사면에서 동결융해에 의한 열화의 깊이를 추정하기 위하여 일차원 열전도 방정식을 이용하여 온도에 영향을 받는 깊이를 구한다. 모델 사면의 동결융해 깊이를 결정한 후 모델 암반사면에서 암반의 강도 값의 변화양상을 해석한다. 암반의 작용하는 외력은 자중에 의한 중력만이 작용한다고 가정하고 안전율 해석을 실시한다. 그 결과 암반의 안정성 변화양상을 정량적으로 분석한다. 대상으로 하는 두 도시의 경우 동결융해 영향을 받는 깊이는 1.0m 내외 였으며 10년 경과 후에는 암반의 붕괴 조짐을 나타나는 것을 추측할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.355-365
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• 2000

방사성 폐기물지하처분이나 열수 및 축열 에너지저장, 지열에너지 개발 둥과 같은 대규모 지하공간 프로젝트들이 대두됨에 따라 역학, 수리 및 열적 거동을 동시에 고려한 연구가 필요하게 되었다. 열-수리-역학 상호작용 해석은 열로 교란되고 지하수로 포화된 암반내의 거동을 열, 수리, 역학 3 가지 지배방정식의 결합을 통해 구현하는 상당히 복잡한 수치 해석 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 기존의 Biot의 압밀이론에 기초한 수식화들을 이용하여 연속체 암반의 열-수리-역학적 상호작용을 모사할 수 있는 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위해 등온과 비등온 조건하의 일차원 압밀모델에 대한 해석을 실시하여 해석해와 비교하였다. 이차원 압밀에 대한 변수해석을 통하여 포아송비나 수리적 이방성과 같은 인자들이 매체 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 앞으로 본 프로그램에 개별체 절리 모델을 통합시켜 보다 일반적인 불연속 암반의 상호작용 거동 해석에 이용할 수 있을 것이다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권3호
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• pp.271-281
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• 2018

A jointed rock slope stability evaluation was simulated by a discontinuous deformation analysis numerical method to investigate the process and safety factors for different crack distributions and different overloading situations. An optimized method using Discontinuous Deformation Analysis for Rock Failure (DDARF) is presented to perform numerical investigations on the jointed rock slope stability evaluation of the Dagangshan hydropower station. During the pre-processing of establishing the numerical model, an integrated software system including AutoCAD, Screen Capture, and Excel is adopted to facilitate the implementation of the numerical model with random joint network. These optimizations during the pre-processing stage of DDARF can remarkably improve the simulation efficiency, making it possible for complex model calculation. In the numerical investigations on the jointed rock slope stability evaluations using the optimized DDARF, three calculation schemes have been taken into account in the numerical model: (I) no joint; (II) two sets of regular parallel joints; and (III) multiple sets of random joints. This model is capable of replicating the entire processes including crack initiation, propagation, formation of shear zones, and local failures, and thus is able to provide constructive suggestions to supporting schemes for the slope. Meanwhile, the overloading numerical simulations under the same three schemes have also been performed. Overloading safety factors of the three schemes are 5.68, 2.42 and 1.39, respectively, which are obtained by analyzing the displacement evolutions of key monitoring points during overloading.

• 지질공학
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• 제7권2호
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• pp.91-99
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• 1997

불연속성암반을 수치해석하는 방법으로 여러 가지 모델들이 제안되었다. 따라서 실제 구조물 설계에 적용함에 있어서 많은 혼란이 야기될 수도 있어 이들 모델들의 비교.검토에 대한 연구가 필요하게 되었다. 암반을 모델링하는 방법은 암석과 불연속면을 개별로 취급하는 방법과 의사연속체(疑似連續 )로 취급하는 등가연속체(等價連續 ) 모델링 등 크게 두가지로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 후자의 등가연속체 모델 즉 (1) 크랙텐서모델, (2) 등가체적 결손 모델, (3) 손상모델, (4) 미소구조모델 (병렬모델 및 직렬모델), (5) 규질화모델 등을 서로 비교하였다. 이들 모델 대부분은 주로 대표요소용적상에서의 불연속면에 기인한 변형율 및 응력장을 다루고 있었다. 마지막으로 크랙을 포함하는 세벤트몰타르 공시체를 사용한 실내시험 결과와 비교하므로서 이들 모델의 특성을 명확히 하였다.의 특성을 명확히 하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권5호
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• pp.539-554
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• 2023

This article is dedicated to the pursuit of establishing a robust empirical relationship that allows for the estimation of in-situ modulus of deformations (E_m and G_m) within sedimentary rock slope masses through the utilization of Q_slope values. To achieve this significant objective, an expansive and thorough methodology is employed, encompassing a comprehensive field survey, meticulous sample collection, and rigorous laboratory testing. The study sources a total of 26 specimens from five distinct locations within the South Pars (known as Assalouyeh) region, ensuring a representative dataset for robust correlations. The results of this extensive analysis reveal compelling empirical connections between E_m, geomechanical characteristics of the rock mass, and the calculated Q_slope values. Specifically, these relationships are expressed as follows: E_m = 2.859 Q_slope + 4.628 (R² = 0.554), and G_m = 1.856 Q_slope + 3.008 (R² = 0.524). Moreover, the study unravels intriguing insights into the interplay between in-situ deformation moduli and the widely utilized Rock Mass Rating (RMR) computations, leading to the formulation of equations that facilitate predictions: RMR = 18.12 E_m0.460 (R² = 0.798) and RMR = 22.09 G_m0.460 (R² = 0.766). Beyond these correlations, the study delves into the intricate relationship between RMR and Rock Quality Designation (RQD) with Qslope values. The findings elucidate the following relationships: RMR = 34.05e^0.33Qslope (R² = 0.712) and RQD = 31.42e^0.549Qslope (R² = 0.902). Furthermore, leveraging the insights garnered from this comprehensive analysis, the study offers an empirically derived support system tailored to the distinct characteristics of discontinuous rock slopes, grounded firmly within the framework of the Q_slope methodology. This holistic approach contributes significantly to advancing the understanding of sedimentary rock slope stability and provides valuable tools for informed engineering decisions.

• 터널과지하공간
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• 제6권1호
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• pp.30-38
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• 1996

A two dimensional analysis program for groundwater flow in fractured network was developed to analyze the influence of discontinuity characteristics on groundwater flow. This program involves the generation of discontinuities and also connectivity analysis. The discontinuities were generated by the probabilistic density function(P.D.F.) reflecting the characteristics of discontinuities. And the fracture network model was completed through the connectivity analysis. This program also involves the analysis of groundwater flow through the discontinuity network. The result of numerical experiment shows that the equivalent hydraulic conductivity increased and became closer to isotropic as the density and trace length increased. And hydraulic head decreased along the fracture zone because of much water-flow. The grouting increased the groundwater head around cavern. An analysis of groundwater flow through discontinuity network was performed around underground oil storage cavern which is now under construction. The probabilistic density functions(P.D.F) were obtained from the investigation of the discontinuity trace map. When the anisotropic hydraulic conductivity is used, the flow rate into the cavern was below the acceptable value to maintain the hydraulic containment. But when the isotropic hydraulic conductivity is used, the flow rate was above the acceptable value.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.23-37
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• 2002

절취 사면에서의 파괴는 사면의 내부 또는 외부 요인들의 결합에 의해 발생한다. 내부 요인은 사면 자체의 지질 또는 형상 조건과 관련된 파괴 요인이며, 외부 요인은 자연적 또는 인위적으로 사면에 가해지는 파괴 요인이다. 각 요인에 의한 사면 파괴에 기치는 영향의 정도는 사면을 구성하는 지반 조건에 따라 다르며, 사면의 거동 특성에 의해 제어된다. 이 연구에서는 사면의 지반 조건을 거동 특성에 따라 구분하는 기준으로 토층심도율(SR), 블록크기비(BR) 및 암석강도를 사용하였다. 이런 기준에 의하면 사면의 지반 조건은 불연속체적 절리 암반과 연속체적 토상 지반, 파쇄 암반, 괴상 암반으로 구분된다. SFi-system은 이와 같이 구분된 지반 조건에 따라 내부 파괴 요인과 외부 파괴 요인을 평가함으로써 사면 파괴 지수(SFi)를 결정하는 평가 시스템이다. 이 평가 시스템을 실제적으로 사면에 적용한 결과, 사면 파괴 지수는 사면 파괴의 가능성 및 규모와 밀접한 관련이 있음을 보여준다. 따라서 SFi-system은 사면의 파괴 예측과 그 특성 분석을 위한 효과적인 도구로 사용될 수 있다.

• 지질공학
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• 제18권3호
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• pp.287-295
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• 2008

암반사면은 다수의 불규칙한 패턴의 불연속면들이 내재되어 있는 불연속체로써 암반 내에 존재하는 절리는 암반의 수리적, 역학적 거동을 좌우하는 중요한 요소이다. 이러한 절리들의 수리적, 역학적인 특성은 각각 다르게 나타날 수 있으며, 이러한 특성은 사면 설계에 중요한 요소이다. 다수의 절리패턴을 가진 암반의 구조적 특성을 사면안정해석과 물리탐사 결과로부터 분석하여 지반의 구조적 문제점을 분석하였다. 본 연구지역은 5개 구간을 설정하여 총 5개 측선에 대해 전기비저항 쌍극자탐사를 실시하였으며, 20개 사면에 대해 SWEDCE 및 SLIDE 프로그램을 이용해 사면 안정성 해석을 함께 수행하였다.