• 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.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.24-30
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• 2011

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 파괴모드에 대한 동시 파괴확률을 고려한 사면의 신뢰성해석기법을 제안하였다. 붕괴현장조사를 통하여 현장에서 가장 빈번하게 발생하는 파괴형식을 다파괴모드로 정의하였다. 동시 파괴확률의 산정에는 체계 신뢰성해석분야에서 최근 도입된 선형계획법에 의한 최적화를 이용하였으며, 이를 통하여 여러 가지 해석모델을 신뢰성 기반으로 동시에 고려하여 해석할 수 있다. 이 방법의 적용성 평가를 위하여 기존 문헌에서 나타난 제방에 대한 신뢰성해석 결과와 비교하였다. 다중 파괴모드에 대한 동시 파괴확률을 고려한 사면의 신뢰성 해석을 적용한 결과, 전체 시스템에 대한 대한 안정성을 정량적으로 산출할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.7-31
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• 2005

강우로 인한 철도사면의 활동은 사면의 안정성에 영향을 끼치며 결국은 철도의 운행에 큰 영향을 미친다. 비록 소량의 토체의 활동이 발생하여 선로상으로 이동되더라도 탈선을 일으킬 가능성이 있으므로 철도운영에 있어 사면의 안정은 중요한 분야중의 하나이다. 따라서, 본 연구에서는 철도연변 사면에서 관측된 강우로 인한 사면의 거동특성을 분석하였다. 전체 23개소에 대한 조사가 이루어 졌으며, 관측결과 강우로 인한 사면의 붕괴 패턴은 크게 4가지로 구분될 수 있었다. 이러한 분류는 붕괴된 사면의 형태를 기준으로 이루어 졌다. 본 연구결과에 따르면 사면의 제원(사면의 높이와 길이)은 관측된 활동 패턴과 직접적인 상관성을 보이지는 않았지만, 사면의 형태 및 지질학적 특성은 각기 다른 활동타입의 발생에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.25-31
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• 2004

강우침투는 철도성토사면의 불안정성을 유발하는 요인으로 작용하여 때때로 파괴의 결과로 나타나게 된다. 강우량과 철도성토사면 안정성과의 기본적인 상관성이 강우에 의한 성토사면의 불안정성을 분석하여 제안되었다. 사면내부로의 강우침투속도를 규명하기 위하여 실내시험을 수행하였으며, 강우침투실험결과에서 강우침투량은 강우침투속도가 사면경사에 의해 지배되기 때문에 저수지 등의 경우에 있어서의 침투와는 상당히 다르다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 견과에 근거하여 강우의 경계조건을 변화시켜 적용한 후, 다양한 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 강우시 철도 성토사면의 전단강도, 포화도 그리고 간극수압의 변화를 예측할 수 있었으며, 철도사면의 안전율이 강우량-강우지수의 함수로서 표현될 수 있었다. 따라서 이 강우지수가 강우시 열차운전규제기준을 설정하기 위해 유용함을 밝혔다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.158-164
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• 2008

강우침투는 지반의 모관흡수력을 감소시켜 저항력의 감소를 유발하며, 자중 증가로 인하여 구동력의 증가를 발생시켜, 사면 붕괴를 발생시킨다. 각종 기준에서 제시된 안전율을 만족한다해도 강우에 의한 사면붕괴는 자주 발생하고 있으며, 막대한 사회적 손실을 발생시키고 있다. 이와 같은 사면붕괴 발생의 주요 원인중에 하나는 사면을 구성하는 토질정수에 대한 불확실성을 고려하지 못했기 때문이며, 이를 보완하기 위하여 신뢰성해석의 기법을 도입을 검토하였다. 신뢰성해석은 지반물성과 결과적 부산물인 안전율의 확률분포특성을 고려할 수 있는 장점이 있으며, 결과물로 산출되는 파괴확률을 위험도관리에 확장하여 적용할 수 있다. 본 연구에서는 철도사면 8개소에 대하여 각종 기준에서 제시하고 있는 기준을 적용하여 신뢰성해석을 시행한 후 그 결과를 분석하였으며, 철도영업선에 대한 손실을 고려하여 철도사면의 위험도관리가 정량적으로 시행될 수 있음을 보였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제2권2호
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• pp.125-140
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• 2010

Slope stability analysis of the right abutment of a railway bridge proposed at about 350 m above the ground level, crossing a river and connecting two huge hillocks in the Himalayas, India is presented in this paper. The site is located in a highly active seismic zone. The rock slopes are intensely jointed and the joint spacing and orientation are varying at different locations. Static slope stability of the rock slope is studied using equivalent continuum approach through the most commonly used commercial numerical tools like FLAC and SLOPE/W of GEOSTUDIO. The factor of safety for the slope under static conditions was 1.88 and it was reduced by 46% with the application of earthquake loads in pseudo-static analysis. The results obtained from the slope stability analyses confirmed the global stability of the slope. However, it is very likely that there could be possibility of wedge failures at some of the pier locations. This paper also presents the results from kinematics of right abutment slope for the wedge failure analysis based on stereographic projections. Based on the kinematics, it is recommended to flatten the slope from 50o to 43o to avoid wedge failures at all pier locations.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.145-152
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• 2005

Landslides triggered by rainfall produces severe effects on the serviceability and stability of railway operation. Since small amount of soil mass slipped on the rail can cause derailment which will cause severe danger on the human and trains, slope stability problem is one of the major concerns on the operation of railway. In this study we investigate the some of characteristics of rainfall driven landslide near railroad. A total of 23 sites were visited. From the results four types of landslides based upon the morphology of the slipped slope triggered by rainfall were classified. From the analysis dimensions of slopes (height, length and slope) do not show particular correlation with the types of landslides. In addition, morphological and geological features of slope influence on the occurrence of different types of landslides.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.151-163
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• 2021

본 논문에서는 초속경 복합매트를 이용하여 비탈면 보강 시 비탈면 안정해석에 대한 내용을 다루었다. 최근 지구온난화에 따른 기상이변으로 태풍, 집중호우 등에 의해 철도 성토 노반 비탈면 유실로 열차 운행이 제한되고 있다. 또한 복구 비용보다 피해액이 증가하고 있으며 유실로 인한 작업환경 저하로 작업자들의 안전이 우려되고 있다. 이를 위해 기존에 다양한 비탈면 보호공법이 개발되었지만 철도 현장 특성상 중장비의 투입이 곤란하여 적용이 곤란한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시공기면 확보가 용이하여 시공성 및 작업 안정성을 증대시키며 집중호우 시 재유실 방지 및 식생생장을 원천적으로 차단하여 유지보수 비용을 절감할 수 있는 초속경 복합매트를 적용한 비탈면 안정해석을 실시하였다. 해석 결과 초속경 복합매트의 적용시 안전율 증가가 확인되었지만 초속경 복합매트의 두께에 따른 안전율 증가는 미미한 것으로 확인되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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• pp.601-607
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• 2002

Infiltration of rainfall causes railway embankment to be unstable and may result in failure. Basic relationship between the stability of railway embankment and rainfall introducing the partial saturation concept of ground are defined to analyze the stability of embankment by rainfall. A pressure plate test is also peformed to obtain soil-water characteristic curve of unsaturated soils. Based on this curve, the variables in the shear strength function and permeability function are also defined. These functions are used fur the numerical model for evaluation of railway embankments under rainfall. As comparing the model and case studies, the variation of shear strength, the degree of saturation and pore-water pressure for railway embankment during rainfall can be predicted and the safety factor of railway embankment can be expressed as the function of rainfall amount namely rainfall index. Therefore, the research on safety factor on railway embankment considering train speed and rainfall infiltration with the variation of rainfall intensity and rainfall duration was carried out in this paper.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.753-760
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• 2006

This paper presents the procedure and results of the numerical modelling that was carried out to investigate the stability of reinforced soil slopes under dynamic railway load. The two-dimensional explicit dynamic finite element method (ABACUS) was used to carry out the numerical analyses. To simulate the railway load, the top surface of the embankment was excited by the uniform distributed load whose frequency and magnitude was estimated by the measured railway acceleration during train passing. The embankment displacements and geogrid axial forces were analyzed to evaluate the stability of reinforced soil slopes under the dynamic train load.