• 제목/요약/키워드: rock masses

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3차원 불연속변형해석법을 이용한 암반사면의 낙석과 전도 파괴 시뮬레이션 (Rockfall and Toppling Failure Simulation of Rock Slopes using 3-Dimensional Discontinuous Deformation Analysis)

  • 황재윤;오오니시 유조
    • 터널과지하공간
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    • 제22권3호
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    • pp.181-187
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    • 2012
  • 방재분야에서 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 이용한 많은 연구는 재산 피해를 줄이고 인명을 구할 수 있다. 불연속변형해석법(DDA)은 불연속성 암반의 거동을 해석하기 위한 새로운 컴퓨터 시뮬레이션 방법이다. 현실적으로 대부분의 암반사면은 3차원적 문제이기 때문에 2차원 변형해석은 적용하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 3차원 불연속변형해석법 관한 이론을 기술하였으며, 불연속성 암반에서의 컴퓨터 시뮬레이션 기법으로 새롭게 개발한 3차원 불연속변형해석법을 제안하고, 암반사면의 파괴 거동에 적용했다. 암반사면 현장에 적용하여 결과를 비교 검토함으로써, 암반사면의 변형과 파괴 메커니즘 해석에 있어서 개발한 3차원 불연속 변형 해석법의 적용성에 대한 검증을 하였다.

불연속면을 고려한 터널의 설계 및 보강 방안 (A scheme of tunnel design considering rock discontinuities)

  • 문상조;허도학;장석부
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.231-237
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    • 2001
  • This paper presents some proposed methods for discontinuum analysis with rock discontinuities data acquisited in tunnel design stage. The limit equilibrium method for rock block sliding and falling proposed in this paper can consider the tunnel excavation and support stage, and, to the extent, the standard deviations and means of joint set orientation. Simple Distinct Elemet modelling methods are recommended in estimating the stability of tunnels in jointed rock masses. Because, the simple models are likely to show more consistent and clear than very complex model with finite joint length and joint deviation parameters.

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개별요소법 기반의 삼차원 수치해석을 통한 절리성 암반의 강도특성 평가 (Assessment of Rock Mass Strength Using Three-Dimensional Numerical Analysis with the Distinct Element Method)

  • 배준봉;엄정기;정호영
    • 지질공학
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    • 제33권4호
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    • pp.573-586
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    • 2023
  • 절리성 암반은 절리 또는 연약면에 의해 역학적인 이방성이 발현될 수 있으며 절리성 암반의 강도 및 변형 특성에 대한 이해는 지질공학 현장에서 주된 관심사이다. 본 연구는 마찰재료로 채택된 석고를 이용하여 단일절리를 포함하는 시료를 성형하고 진삼축시험을 통하여 진삼축 조건의 강도 및 변형 특성을 고찰하였다. 동일한 조건에서 수행한 개별요소법 기반의 삼차원 수치해석은 진삼축시험을 통하여 검증되었으며 타당성이 확보되었다. 수치해석 결과는 절리의 방향성과 더불어 현장의 주응력 조건이 절리성 암반의 강도 및 변형 특성 연구에 있어서 필수적인 요소임을 지시한다. 수치해석을 통하여 절리의 경사각 변화에 따라 산정한 횡등방성 암반의 강도는 중간주응력이 강화함에 따라 유의미한 증가를 나타내며, 증가의 폭은 절리의 경사 조건에 큰 영향을 받는다. 또한, 절리의 경사방향과 두 수평 주응력 방향 간의 상대적인 관계는 횡등방성 암반의 강도특성을 좌우하는 요인이다. 두 개의 절리군을 포함하는 암반의 강도는 경사가 더욱 급한 절리군이 전체 암반의 강도를 좌우한다. 두 절리군 중 한 절리군의 연속성이 짧아 암교 효과를 발휘하면 연속성이 상대적으로 긴 절리군의 방향성이 전체 암반의 강도를 좌우할 수 있다. 절리성 암반에 대한 기존의 삼차원 파괴기준식은 적용성 측면에서 한계도 있지만, 수치해석이 이를 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있다.

정적 인발하중을 받는 암반 앵커의 거동;텐던-그라우트 경계면의 전단응력 분포 (Rock Anchors Subjected to Static Uplift Loads ; Shear Stress Distribution of Tendon-Grout Interface)

  • 임경필;조남준;황성일
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.143-154
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    • 1999
  • 본 연구에서는 암반 앵커의 텐던-그라우트 경계면의 하중전달기구(load transfer mechanism)를 규명하기 위하여 암질이 강한 자연 화강암과 콘크리트로 제작된 모형 암반에 시공된 모형 암반 앵커에 대한 정적 인발험(static uplift test)을 수행하였다. 불연속면이 텐던-그라우트의 전단응력 분포에 미치는 영향을 밝히기 위하여 수평한 절리면을 갖고 있는 모형암반도 제작되었다. 실험 결과 불연속면이 없는 암반에 시공된 암반 앵커의 경우 앵커 상단에 심한 응력 집중이 발생함을 알 수 있었고 불연속면이 증가할수록 깊이에 따라 균일한 전단응력 분포를 나타냈다. 또한, 실험결과에 대한 회귀분석을 통하여 텐던-그라우트 경계면의 전단응력 분포에 관한 경험식을 산정하였으며, 실험에 의한 전단응력 분포는 텐던 직경의 2~3배 깊이에서는 이론에 의한 전단응력 분포 보다 작게 나타나고 그 이하에서는 반대 현상을 관찰할 수 있었다.

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Effect of the Permeability of Excavation Wall on the Earth Pressure in a Jointed Rock Mass

  • Son, Moorak;Adedokun, Solomon
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.13-21
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    • 2018
  • The magnitude and distribution of earth pressure on the excavation wall in jointed rock mass were examined by considering different wall permeability conditions as well as rock types and joint inclination angles. The study was numerically extended based on a physical model test (Son & Park, 2014), considering rock-structure interactions with the discrete element method, which can consider various characteristics of rock joints. This study focused on the effect of the permeability condition of excavation wall on the earth pressure in jointed rock masses under a groundwater condition, which is important but has not been studied previously. The study results showed that the earth pressure was highly influenced by wall permeability as well as rock type and joint condition. Earth pressure resulted from the study was also compared with Peck's earth pressure in soil ground, and the comparison clearly showed that the earth pressure in jointed rock mass can be greatly different from that in soil ground.

암석의 동역학적 특성 규명을 위한 실험기법의 분석 (Experimental Techniques for Dynamic Mechanical Characteristics of Rock Materials)

  • 오세욱;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제38권3호
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    • pp.30-43
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    • 2020
  • 암석동역학은 동적하중조건하에서의 암반이나 암석의 역학적 거동에 대해 연구하는 학문으로, 자원개발이나 토목, 지진을 비롯한 재난재해, 국방과학 등 다양한 분야에 걸쳐 그 필요성이 증대되고 있다. 본 보고에서는 암석재료에 대한 동적 실험기법들과 동적 하중상태에서 암석이 보이는 역학적 거동 특성에 대한 최근의 연구결과들을 소개하고자 한다.

암반사면 안정성에 대한 Level II 신뢰성 해석 연구 (A Level II reliability approach to rock slope stability)

  • 박혁진;김종민
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.319-326
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    • 2004
  • Uncertainty is inevitably involved in rock slope engineering since the rock masses are formed by natural process and subsequently the geotechnical characteristics of rock masses cannot be exactly obtained. Therefore the reliability analysis method has been suggested to deal properly with uncertainty. The reliability analysis method can be divided into level I, II and III on the basis of the approach for consideration of random variable and probability density function of reliability function. The level II approach, which is focused in this study, assumes the probability density function of random variables as normal distribution and evaluates the probability of failure with statistical moments such as mean and standard deviation. This method has the advantage that can be used the problem which the Monte Carlo simulation approach cannot be applied since the complete information on the random variables are not available. In this study, the analysis results of level II reliability approach compared with the analysis results of level III approach to verify the appropriateness of the level II approach. In addition, the results are compared with the results of the deterministic analysis.

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범용 Boek-Brown 파괴기준식의 직접 및 간접적 적용에 관한 수치해석과정의 비교 분석 (Comparison between Direct and Indirect Implementation of Generalized Hoek and Brown Failure Criterion in Numerical Analysis Procedure)

  • ;최성웅
    • 터널과지하공간
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    • 제15권3호
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    • pp.228-235
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    • 2005
  • Hoek-Brown의 파괴기준식으로부터 암반의 내부마찰각 및 점착강도를 계산한 후, Mohr-Coulomb의 항복함수를 이용하여 소성 보정이 적용될 수 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 본 연구에서는 이러한 계산 과정이 연약 암반이나 낮은 봉압 조건의 암반에 대해서는 적합하지 않다는 사실을 보여주고자 한다. 즉, Hoek-Broun 재료 모델로부터 직접 및 간접적 적용에 의해 소성 보정을 수행하는 과정을 제시하였으며, 이를 통해 직접적 적용이 간접적 적용에 비해, 비선형 파괴면을 더욱 효과적으로 모사할 수 있고, 특히 봉압이 낮은 응력 조건에서 효과적임을 보여주고자 한다.

암종별 특성이 고려된 국내절취사면의 유지관리방안에 관한 연구 (A Study on the Domestic Cut Slope Management Plan Reflecting Quality according to Rock Types)

  • 신창건;이소영;이송
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • 절취사면의 붕괴는 지질 및 지형적인 요건과 수리적인 요건 등 매우 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 그러나 현행 절취사면의 사전 및 사후 유지관리 단계에서 복잡한 지질조건에 따른 안정성 저해에 미치는 영향을 평가함에 있어 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 유지관리 주체별 현황 및 암종별 붕괴 특성 및 유지관리 사례분석 등을 실시하고 이를 통하여 암종별 특성이 고려된 국내 절취사면의 유지관리 방안을 제시하고자 한다.