• 지질공학
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• 제21권1호
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• pp.57-64
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• 2011

화강암과 안산암질 암맥이 공존하고 있는 붕괴사변을 대상으로 지질에 의한 전단강도의 차이를 반영한 3차원 사면안정해석을 수행하였다. 지질이 서로 다른 두 종류의 파괴면에 대한 전단강도를 파악하기 위하여 흙-암 경계면 직접전단시험을 수행하였고, 또한 상부 풍화토층에 대한 실내토질시험을 실시하였다. 시험결과 풍화토층에 비하여 흙-암 경계면의 전단강도가 낮게 나타났다. 사면내 지질분포의 차이가 안정성해석 결과에 영향을 주는 것을 알아보기 위하여 한계평형법을 이용한 2차원사면안정성 해석을 대표단면에서 실시하였으며, 사면내 분포지질에 따라 입력치를 다르게 할 수 있는 3차원사면안정성해석을 실시하여 2차원안정성해석과 그 결과를 비교하였다. 해석결과에 의하면 안전율이 건기시 0.92와 포화시 0.32로 모두 불안정하게 나타난 2차원해석결과와는 달리 3차원해석결과에서는 건기시에 안전율이 1.26, 포화시에 0.55로 나타났다. 이러한 결과는 사면내 지질분포를 고려할 경우 안정성 해석의 결과가 달라질 수 있음을 보여주고 있으며, 우기 직후 붕괴가 일어났던 점을 고려하면 3차원해석결과가 보다 현실적인 것으로 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제17권2호
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• pp.181-194
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• 2019

Due to the seepage of groundwater, the resisting force of slopes decreases and the sliding force increases, resulting in significantly reduced slope stability. The instability of most natural slopes is closely related to the influence of groundwater. Therefore, it is important to study slope stability under groundwater seepage conditions. Thus, using a simplified seepage model of groundwater combined with the analysis of stresses on the slip surface, the limit equilibrium (LE) analytical solutions for two- and three-dimensional slope stability under groundwater seepage are deduced in this work. Meanwhile, the general nonlinear Mohr-Coulomb (M-C) strength criterion is adopted to describe the shear failure of a slope. By comparing the results with the traditional LE methods on slope examples, the feasibility of the proposed method is verified. In contrast to traditional LE methods, the proposed method is more suitable for analyzing slope stability under complex conditions. In addition, to facilitate the optimization of drainage design in the slope, stability charts are drawn for slopes with different groundwater tables. Furthermore, the study concluded that: (1) when the hydraulic gradient of groundwater is small, the effect on slope stability is also small for a change in the groundwater table; and (2) compared with a slope without a groundwater table, a slope with a groundwater table has a larger failure range under groundwater seepage.

• Geomechanics and Engineering
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• 제14권1호
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• pp.71-81
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• 2018

Soils are mostly nonhomogeneous and anisotropic in nature. In this study, nonhomogeneity and anisotropy of soil are taken into consideration by assuming that the cohesion increases with depth linearly and also varies with respect to direction at a particular point. A three-dimensional rotational failure mechanism is adopted, and then a three-dimensional stability analysis of slope is carried out with the failure surface in the shape of a curvilinear cone in virtue of the limit analysis method. A quasistatic approach is used to develop stability charts in nonhomogeneous and anisotropic soils. One can easily read the safety factors from the charts without the need for iterative procedures for safety factors calculation. The charts are of practical importance to prevent a plane failure in excavation slope whether it is physically constrained or not. Then the most suitable location of piles within the reinforced slope in nonhomogeneous and anisotropic soils is explored, as well as the interactions of nonhomogeneous and anisotropic coefficients on pile reinforcement effects. The results indicate that piles are more effective when they are located between the middle and the crest of the slope, and the nonhomogeneous coefficient as well as the anisotropic coefficient will not only influence the most suitable location for piles but also affect the calculated safety factor of existing reinforced slope. In addition, the two coefficients will interact with each other on the effect on slope reinforcement.

• 산업기술연구
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• 제1권
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• pp.17-25
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• 1981

Past research has concentrated on refining two-dimensional analysis techniques. Rather extensive comparisons of various two-dimensional methods have been made. This paper described a general three-dimensional method of analysis by which any geometrical condition and any c, phi soil can be analyzed. The results are as follows; 1. Factors of safety computed for 3-dimensional geometry differ considerably from ordinary 2-dimensional factors of safety. 2. 3-dimensional factors of safety are generally much higher than 2-dimensional factors of safety. However, situations appear to exist where the 3-dimensional factor of safety can be lower than the 2-dimensional factor of safety. 3. The F3/F2 ration appears to be quite sensitive to c, phi and to the slope.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.47-52
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• 2015

사면안정분야의 해석과 설계에는 한계평형법(LEM)과 전단강도 감소기법(SSR)이 주로 사용된다. 이 두 방법은 2차원과 3차원 해석을 모두 수행할 수 있지만 많은 연구자들에 의해 전단강도 감소기법이 해석 변수에 대해 더욱 민감하게 반응하고 합리적인 결과를 산출한다고 알려져있다. 그러나 전단강도 감소기법의 모델링의 복잡함과 해석시간의 증가 등의 이유로 현계평형법이 여전히 일반적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 FLAC 3D를 사용하여 전단강도 감소기법을 통한 돌출된 암반사면의 3차원 효과에 대해 연구하였다. 수치해석 변수는 사면의 경사, 높이, 지반강도, 사면의 돌출길이이며 연구 결과 사면의 안전율은 암반의 강도보다 사면의 형상에 더 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권4호
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• pp.89-98
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• 1991

This paper presents the three-dimensional stability analysis of the homogeneous, isotropic soil Slopes. Rotational slides are assumed with a cylindroid central part terminated with log-spiral curved ends. The ratio of threeiimensional minimum factor of safety to two 4imensional case is examined and factor of safety changes are showed for the ratio of cylinder length to slope height. On touch babes the following conclusions may be made 1. Factors of safety computed for 3-D geometry differ considerablely from ordir,arty 2-D factor of. safety. Sinoe Fn 1 Fa2 exceeds unity, threeiimensional effects tend to increase the factor of safety. 2. A,B LIU increase, the value of Fb3/ Fs2 decreases. 3. The ratio of Fr/Fs2 appears to be very sensitive to c and values.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권3호
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• pp.21-32
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• 1991

본 연구에서는 복합 zone을 가진 rockfill dam성토 재료의 강도정수들과 core zone에서의 간극 수압의 불확정성을 고려할 수 있도록, 성토 재료의 공간적인 변화의 불확실성, 시료수의 제한에 의 한 불확정성에 실험실 결과와 현장 결과와의 차이에 따른 model 오차의 영향을 고려한 종합적인 설계변수들의 불확정성을 규명하였으며 core zone의 간극수압과 rockfill zone의 내부 마찰각을 bayeg 이론을 이용하여 불확정성을 Updating할 수 있는 방법을 제시하였다. 사면 안정 해석에서 시공직후 상, 하류, 만수위 상, 하류 수위, 급강하 시의 2차원 사면안정해석 과 end effect 영향을 고려한 3차원사면 안정해석을 하였다. 본 목적을 위하여 복합 zone을 가진 rockfill dam의 사면 안정해석에서 end effect의 영향을 고려한 3차원 사면안정해석 Program인 "ESTABL"을 개발하였으며, 파괴 사면의 강도정수와 간극수압의 변동계수를 구하는 프로그램 "COV", 복합 zone사면 안전율의 변동계수를 구하는 프로그램 "PCOV"을 개발하였다. 사면안정해석 결과 3차원안전율이 2차원안전율보다 약 200A정도 크게 나타나므로 end restraint 효과가 상당히 큼을 알 수 있다. 3차원사면안정은 근본적으로 system reliability 문제이 므로 안전율의 평균간보다 그 불확정성이 더 큰 영향을 미침을 보여준다. 또한 기초설계 치로 설계 를 마친후 시공중 혹은 추가로 각종 계측치가 있을 때 updating 이론을 이용하여 신뢰도를 증가시 킬 수 있음을 보여주며 강도계수의 변화에 의한 파괴확률의 변화는 점착력의 불확정성이 내부마찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.찰 각의 불확정성보다 민감하게 영향을 미침을 보여준다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.260-260
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• 2017

This study aims to compare the performance of TRIGRS (Transient Rainfall Infiltration and Grid-based Regional Slope-stability model) and TiVaSS (Time-variant Slope Stability model) in the prediction of rainfall-induced shallow landslides. TRIGRS employs one-dimensional (1-D) subsurface flow to simulate the infiltration rate, whereas a three-dimensional (3-D) model is utilized in TiVaSS. The former has been widely used in landslide modeling, while the latter was developed only recently. Both programs are used for the spatiotemporal prediction of shallow landslides caused by rainfall. The present study uses the July 2011 landslide event that occurred in Mt. Umyeon, Seoul, Korea, for validation. The performance of the two programs is evaluated by comparison with data of the actual landslides in both location and timing by using a landslide ratio for each factor of safety class ( index), which was developed for addressing point-like landslide locations. In addition, the influence of surface flow on landslide initiation is assessed. The results show that the shallow landslides predicted by the two models have characteristics that are highly consistent with those of the observed sliding sites, although the performance of TiVaSS is slightly better. Overland flow affects the buildup of the pressure head and reduces the slope stability, although this influence was not significant in this case. A slight increase in the predicted unstable area from 19.30% to 19.93% was recorded when the overland flow was considered. It is concluded that both models are suitable for application in the study area. However, although it is a well-established model requiring less input data and shorter run times, TRIGRS produces less accurate results.

• 터널과지하공간
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• 제8권1호
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• pp.37-45
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• 1998

In this study, two dimensional and three dimensional numerical analysis were performed with a finite difference code for the safe maintenance of the spillway slope of the Boryeong dam. Results of the geological survey and the stereographic projection analysis on the discontinuities were used as input data for the numerical analysis. As a result, several suggestions were given such as the reinforcement of the local tension zone, the decrease in the angle of the slope, the drawdown of the pore pressure in the slope and the removal of the upper benches. A systematic and long-term monitoring system was also suggested.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.5-15
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• 2017

3힌지파괴(three-hinge failure)는 비탈면 방향과 평행한 절리와 그에 직교하는 절리로 구성된 암반비탈면에서 발생한다. 비탈면 설계 시 일반적으로 쓰이는 한계평형법과 유한요소법은 이러한 암반비탈면 내 3힌지파괴를 모사하기에는 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 3힌지파괴를 모사하기 위해 2차원 DEM 해석프로그램인 UDEC을 이용하여 풋월 비탈면에서 흔히 발생되는 3힌지파괴의 메커니즘 및 안정성에 미치는 영향 인자에 대하여 매개변수 분석을 연구하였다. 매개변수 분석은 암반절리(층면절리, 공액절리 등)의 구조 및 지하수위 조건 등을 변경하여 수행하였다. 수치해석 결과, 3힌지파괴를 유발하는 인자 중 지하수위의 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 층면절리 및 기저부절리의 마찰각 변화에 따라 안전율과 파괴 형태가 다르게 나타나는 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 통해 비탈면 보강을 포함한 풋월 비탈면의 최적설계 및 시공에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.