• 터널과지하공간
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• 제3권1호
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• pp.96-107
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• 1993

This paper deals with the analysis of rock slope stability using the distinct element method. This method consists in analysis of the interaction of discrete block assemblage delimited by elementary joints, which permits to consider the heterogeneous, anisotropic and discontinuous features of the rock mass. In particular, we were able to show that this method, and especially the BRIG3D software, is an outstanding tool which gives informations of greatest interest in order to analyze the toppling mechanisms. We have confirmed the fundamental role of the rock mass structure with different simulations. In the case of toppling phenomena, the essential parameter is the dip of major discontinuities. It has an influence on the intensity and volume of deformations. The anisotropic and heterogeneous features of the rock mass play also an important role. It is proved by insertion of thick rock bars in the structure or varying rock block sizes in the mass. These models modified considerably the stress distribution and the deformation distribution. Finally, we have analyzed the influence of mechanical parameters such as friction angle and tangential stiffness.

• 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.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.13-23
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• 2010

암반사면의 전도파괴는 암반이나 토체가 기존 파괴면을 따라 미끄러지는 다른 파괴형태와는 달리 암주 혹은 암블록의 회전을 동반하는 파괴형태로 정의된다. 이는 사면방향에 대해 역방향으로 발달된 불연속면이 존재하는 구역에서 주로 발생하며, 불연속면의 지질학적 특성뿐 아니라 기하학적인 특성도 사면의 안정성을 판단하는 중요한 요소로 작용된다. 본 연구에서는 역방향 불연속면이 발달된 절토사면에 대해 안정성을 평가하였다. 일반적으로 암반의 파괴거동은 불연속체 특성을 가지고 있으나 최근 연속체 해석에서 불연속면을 모사하는 수치해석방법들이 많이 논의되고 있다. 본 연구에서는 연속체 해석인 유한요소해석에 불연속면을 이질적인 경계특성에 적용되는 계면요소를 이용하여 모사함으로써 불연속면이 고려된 사면의 거동특성을 파악하였다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.463-478
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• 2021

The subjects of the study are the sedimentary rock slope of the Mesozoic Gyeongsang Supergroup, which has a high risk of failure. The orientation of the slope-face represents a variety of changing characteristics. The rocks of the slope shall be sandstone, siltstone and dacite, and discontinuities shall develop beddings, shear joints, extension joints, and dacite dyke boundary planes. The type and scale of failure varies depending on the type of rock and the strike/dip of the discontinuities, but the toppling failure prevails. Based on the face-mapping data, SMR, physical and mechanical testing of rocks, analysis and review of the stereonet projections and the critical equilibrium analysis, all four representative sections required a countermeasure method because the acceptable safety factor during dry and rainy seasons were far below Fs = 1.5 and Fs = 1.2. After applying the countermeasure method, both the dry and wet conditions of the slope exceeded the allowable safety factor. In particular, the face-mapping data of the slope-face, the geological cross-sections of several representative sections perpendicular to the slope-face, and the critical equilibrium analysis and the presentation of countermeasure methods that have been reviewed based on them are expected to be reasonable tools for the slope stability. In addition, it will be possible to use it as basic data for performance evaluation for slope maintenance.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 터널.암반역학위원회 박사학위 논문집
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• pp.3-34
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• 1998

The stability condition of rock slopes is greatly affected by the geometry and strength parameters of discontinuities in the rock masses. Rock slopes Involving movement of rock blocks on discontinuities are failed by one or combination of the three basic failure modes-plane, wedge, and toppling. In rock mechanics, practically all the parameters such as the joint set characteristics, the rock strength properties, and the loading conditions are always subject to a degree of uncertainty. Therefore, a reasonable assessment of the rock slope stability has to include the excavation of the multi-failure modes, the consideration of uncertainties of discontinuity characteristics, and the decision on stabilization measures with favorable cost conditions. This study was performed to provide a new numerical model of the deterministic analysis, reliability analysis, and reliability-based optimization for rock slope stability. The sensitivity analysis was carried out to verify proposed method and developed program; the parameters needed for sensitivity analysis are design variables, the variability of discontinuity properties (orientation and strength of discontinuities), the loading conditions, and rock slope geometry properties. The design variables to be optimized by the reliability-based optimization include the cutting angle, the support pressure, and the slope direction. The variability in orientations and friction angle of discontinuities, which can not be considered in the deterministic analysis, has a greatly influenced on the rock slope stability. The stability of rock slopes considering three basic failure modes is more influenced by the selection of slope direction than any other design variables. When either plane or wedge failure is dominant, the support system is more useful than the excavation as a stabilization method. However, the excavation method is more suitable when toppling failure is dominant. The case study shows that the developed reliability-based optimization model can reasonably assess the stability of rock slopes and reduce the construction cost.

• 화약ㆍ발파
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• 제25권2호
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• pp.11-21
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• 2007

군산 화력박선소를 제거하고 새로운 복합화력발전소를 건축하기 위하여 화약을 이용한 상부붕락공법으로 군산 화력발전소의 발파해체를 시행하였다. 군산 화력발전소는 건물 높이 58m, 기력건물의 총면적은 $292,000m^2$이며, 대부분 기둥과 보로 이루어진 라아멘 구조이고 발전설비를 위해 슬래브는 건물의 일부분에만 존재하고 있다. 대상 구조물을 크게 4개 구역으로 분리하였으며 작업의 효율성을 위하여 $1{\sim}3$구역까지는 1층, 2층, 3층, 4층을 발파하였고, 4구역은 슬라브가 없어 1층, 2층, 5층, 7층에 발파를 실시하였다. 적용된 화약은 메가마이트로 102.675kg을 사용하였다. 기폭신뢰도와 결선 여부 확인을 위하여 공내 뇌관으로 비전기뇌관을 638개 적용하였고, 연결뇌관용으로 전기뇌관 225개를 사용하였다. 발파 시 발생하는 환경영향을 평가하기 위하여 소음, 진동을 측정하였으며 이를 통해 인접 구조물의 안전성을 평가하였다.

• 한국농공학회지
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• 제39권1호
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• pp.112-121
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• 1997

The aim of this study was to analyze the slope stability relating to the failure of cut slopes and the characteristics of stress-strain relations obtained by limit equilibrium method, finite element method, and stereographic projection method for the reinforced cut slopes. The following conclusions were made : 1.To use stereographic projection method led to little possibility to take the toppling and wedge failure while to use the other methods led to the failure. It was recommended to reduce the slope inclination from 1:1 to 1: 1.5~1 :1.8 and adopt coir mesh method to protect the slope surface. position with the horizontal displacement after final excavation moved to the excavation base. The maximum shear strain values concentrated at the excavation base indicated the possibility to induce the local failure. 3. It was recommended that the slope inclination for blast rock with the slope height larger than l0m was 1: 0.5, 1:1, and 1: 1~1 :1.5 for hard rocks, soft and ordinary rocks, and ripping and soils, respectively. 4. Berm width criteria for blast rock with the slope height larger than l0m were recommended as follow : 2~3m per 20m slope height for hard rocks, 1 ~2m per l0m slope height for soft and ordinary rocks, 1 ~ l.5m per 5m slope height for ripping and soils.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권11호
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• pp.13-18
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• 2022

본 연구는 항만 중력식 구조물에 대한 내진보강을 분석하여, 그라우팅공법 적용의 적정성을 평가하고자 한다. 평가항목은 액상화, 활동, 전도 및 원호활동 등으로 공법의 적정성을 비교하기 위하여 그라우팅공법인 저유동성 모르타르 주입공법과 말뚝벽체식 보강공법인 SPC 파일 및 GRB 공법을 각각 평가하여 비교하였으며, 평가대상은 포항 구항 중력식 구조물로 선정하였다. 평가결과, 그라우팅공법과 말뚝벽체식 보강공법 모두 평가항목에 대하여 안정성을 충분히 확보하는 것으로 검토되었다. 따라서 중력식 항만 구조물의 경우 시공성, 경제성 및 유지관리 부분과 유사 시공사례 등을 고려 시 내진보강 공법으로 그라우팅공법이 보다 효율적임을 알 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제29권5호
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• pp.332-345
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• 2019

평사투영도에서 불연속면을 대표하는 유일한 점으로 정의되는 최대경사벡터를 해당 면의 경사와 경사방향에 의거하여 형성하였다. 평사투영해석에서 평면의 극점이 대원과 역방향에 제도되는 것에 비해 최대경사벡터는 대원의 최대 경사지점에 위치하여 불연속면의 미끄러짐 방향을 직접 투영도 상에서 지시한다. 투영도 상에서 불연속면의 거동방향을 직접적으로 지시하는 최대경사벡터를 활용하여 평면 및 전도파괴 양상을 직관적으로 확인하였다. 특히 평면 파괴의 경우 블록의 옆면을 형성하는 고 경사 절리의 존재를 확인하여 실제 미끄러짐 블록의 형성가능성을 산정하였다. 또한 사면 방향과 반대방향을 갖는 고경사절리들의 존재를 확인하여 3각형 단면을 갖는 미끄러짐 블록의 형성여부를 판별하고 안전율을 도출하였으며, 4각형 단면을 갖는 가장 취약한 블록의 안전율과 비교분석하였다. 쐐기파괴 경우에는 절리면 교차에 의해 형성되는 쐐기의 기저선 방향이 최대경사벡터 속성을 지니고 있어 쐐기파괴 영역을 평면 및 전도파괴 영역이 제도된 투영도 상에 함께 도시하여 분석을 수행하였다. 특히 쐐기 상부 면을 형성하는 절리를 추출할 수 있어 전체 쐐기형상을 추정하고 역학적 거동분석을 수행하는데 요구되는 쐐기의 기하학적 특성자료를 도출하는 토대를 확립하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권10호
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• pp.667-678
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• 2023

본 연구에서는 단순한 형상의 지하역사를 대상으로 준3차원 침수 흐름 시뮬레이션을 수행하였으며, 우수유입지점 수와 우수 유입량 변화에 따른 침수 흐름 특성 및 침수 위험도를 분석했다. 침수 해석 결과로부터 보행 안정성 평가를 위한 한계유속을 계산하여 미끄러짐 및 전도 사고 발생 가능 영역을 분석했다. 그 결과, 미끄러짐 사고는 침수계단에서 발생할 가능성이 있고 전도 사고는 침수계단과 지하2층 계단 주변에서 발생할 우려가 있었다. 침수 위험도에 대한 세부적 판단을 위해 4단계로 침수 위험도를 평가하는 Flood Hazard Degree (FD)와 3단계로 평가하는 Flood Intensity Factor (FIF)를 적용했다. 그 결과, FD가 FIF에 비해 더 넓은 영역에서 침수 흐름에 의한 위험이 있는 것으로 판단했다. 한계비력, 미끄러짐 및 전도 사고 발생 한계유속, FD, FIF 방법으로 평가한 침수 위험 발생 영역을 비교했을 때 한계비력은 다른 평가 방법에 비해 침수 위험 영역을 과대 산정했고, FIF는 과소산정하는 결과를 나타냈다. 또한 모든 평가 방법을 고려했을 때 우수 유입량이 우수유입지점 수보다 침수 위험도 평가 결과에 지배적 영향을 미쳤다. 또한 동일한 방향으로 침수 흐름을 일으키는 우수 유입 조건 보다 서로 충돌하는 침수 흐름을 일으키는 조건에서 침수 위험도가 증가했다.