• Geomechanics and Engineering
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• 제20권4호
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• pp.287-297
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• 2020

This paper investigates the stability of a three-dimensional (3D) wedge under the pseudo-static action of an earthquake based on the nonlinear Barton-Bandis (B-B) failure criterion. The influences of the mechanical parameters of the discontinuity surface, the geometric parameters of the wedge and the pseudo-static parameters of the earthquake on the stability of the wedge are analyzed, as well as the sensitivity of these parameters. Moreover, a stereographic projection is used to evaluate the influence of pseudo-static direction on instability mode. The parametric analyses show that the stability coefficient and the instability mode of the wedge depend on the mechanical parameter of the rock mass, the geometric form of the wedge and the pseudo-static state of the earthquake. The friction angle of the rock φ_b, the roughness coefficient of the structure surface JRC and the two angles related to strikes of the joints θ₁ and θ₂ are sensitive to stability. Furthermore, the sensitivity of wedge height h, the compressive strength of the rock at the fracture surface JCS and the slope angle α to the stability are insignificant.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.25-32
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• 2016

지반공학에서 평면변형율을 가정하는 2차원 사면안정해석은 일반적으로 널리 사용되고 있다. 이 가정은 사면활동이 넓은 영역에 걸쳐서 발생되는 가정이므로 3차원 효과가 무시된다. 대다수 연구에서 2차원해석의 최소안전율값은 3차원해석에 비하여 작게 평가되는 보수적인 결과를 나타낸다. 최근에는 컴퓨터의 소프트웨어와 하드웨어를 포함한 해석방법의 발달로 3차원해석에 대한 요구가 커지고 있다. 본 논문에서는 원호모드, 병진모드사면을 이용하여 유한요소에 의한 2, 3차원해석 및 2차원 한계평형해석을 통하여 수치해석을 실시하였다. 해석결과 매개변수(요소망크기, 체적팽창각(dilatency angle), 경계조건, 응력이력, 모델차원)에 따른 사면안정해석에 미치는 영향을 분석하였다. 해석결과 2차원 해석보다 3차원 해석에 의한 사면의 안전율 값은 항상 크게 평가되며, W 뱡향 경계조건이 롤러지지인 경우, 사면폭에 의한 결과 차이는 없는 것으로 조사되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권2호
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• pp.41-54
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• 1993

본 연구는 이질토층의 c-o흙사면에 대한 2차원 및 3차원 안정해석을 제시한다. 가능파괴면은 층의 경계에서 파괴면이 내부마찰각에 따라 굴절되는 대수나선곡선을 사용하였다. 3 차원 해석에서는 회전활동토괴는, 중앙부는 Cylindroid이고 양쪽 끝단은 평면으로 사용하였 다. 지진력은 수평 및 수직진도를 고려하였다. 개발한 프로그램을 PCSTABLS와 비교하였고, 2차원 최소안전율에 대한 3차원의 최소안전율의 비를 조사하였고, 사면높이에 대한 Cylindroid길이의 비에 따른 안전율의 변화를 검토하였다. 그리고 절편의 수에 따른 안전율의 변 화도 조사하였다. 이러한 것을 기초로 다음의 결과가 얻어졌다 : (1)본 연구에서 개발된 프로그램의 2차원 안전율이 PCSTABLS보다는 더 크게 나타났다. (2)본 연구의 2차원 안전율은 흙의 내부 마 찰각이 증가함에 따라 PCSTABLS보다 더 큰차이를 나타냈다. (3) 3차원 안전율은 2차원 안전율보다 더 크게 나타났다. 따라서 3차원효과는 안전율을 증가시키는 경향이 있다. (4) 사면의 높이에 대한 3차원 파괴토괴의 폭의 비, bye가 증가함에 따라 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 감소하였고, bye가 약 14이상이면 1.0에 근접 했다. (4) 2차원 안전율에 대한 폭, b를 가진 3차원 안전율의 비, Fb/F거 값은 전단강도정수, 지하수위 그리고 수평진도의 값에 매우 민감한 것으로 나타났다. (5) 본 연구에서 개발된 프로그램을 사용하여 안전율을 계산할때,절편의 수는 30~40개 정도면 적당하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권1호
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• pp.1-10
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• 2018

This study analyzed pore water pressure, seepage and leakage quantity, height of seepage and critical hydraulic gradient in order to suggest the seepage characteristics of agricultural reservoir embankment considering filter interval. The seepage characteristics of a deteriorated reservoir embankments were conducted according to the horizontal filter intervals range using three- dimensional finite element analysis. The wider the horizontal filter interval, the higher the pore water pressure increased, and the pore water pressure ratio in the center of the core has a greater effect than the base part. The seepage and leakage quantity appeared largely in the two-dimensional analysis conditions (case 1), where the filter was constructed totally in the longitudinal direction of the embankment, the wider the horizontal filter interval was gradually reduced. The reasonable filter intervals to yield efficient seepage characteristics were within 30 m for the pore water pressure of the core and the height of the seepage line. The stability of the filter installation was able to evaluate the stability of the piping by the critical hydraulic gradient method. The deteriorated reservoir with no filters or decreased functionality can significantly reduce the possibility of piping by simply installing a filter on the downstream slope. In the future, the deteriorated reservoir embankment should be checked for the reservoir remodeling because the core and filter functions have been lost or decreased significantly. In the case of a new installation, the seepage characteristic behavior due to the core and filter changes should be applied to the field after obtaining a reasonable horizontal filter interval that satisfies the safety factor by a three-dimensional analysis.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.245-245
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• 2015

In the recent years, due to long-lasting heavy rainfall events, a large number of landslides have been observed in the mountainous area of the world. Such landslides can also form a dam as it blocks the course of a river, which may burst and cause a catastrophic flood. Numerical analysis of landslide dam formation is rarely available, while laboratory experimental studies often use assumed shape to analyze the landslide dam failure and flood hydraulics in downstream. In this study, both experimental and numerical studies have been carried out to investigate the formation of landslide dam. Two case laboratory experiments were conducted in two flumes simultaneously. The first flume (2.0 m 0.6 m 0.5 m) was set at $22^{\circ}$ and $27^{\circ}$ slope to generate the landslide using rainfall intensity of 70.0 mm/hr. On the other hand, the second flume (1.5 m 0.25 m 0.3 m) was set perpendicularly at the downstream end of the first flume to receive the landslide mass forming landslide dam. The formation of landslide dam was observed at $15^{\circ}$ slope of the second flume. The whole processes including the landslide initiation and movement of the landslide mass into the second channel was captured by three digital cameras. In numerical analysis, a two-dimensional (2D) seepage flow model, a 2D slope stability model (Spencer method) and a 2D landslide dam-geometry evaluation model were coupled as a single unit. This developed model can determine the landslide occurrence time, the failure mass and the geometry of landslide dam deposited in the second channel. The data obtained from numerical simulation results has good agreement with the experimental measurements.

• 대한토목학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.75-83
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• 1984

사면(斜面)의 3차원(次元) 파괴(破壞)의 신뢰성(信賴性) 해석(解析)에 안전율(安全率) 대신 파괴확률(破壞確率)이 사용(使用)되었다. 강도정수(强度定數)는 정규분포(正規分布)와 베타분포(分布)로 가정하였고 특정(特定)한 신뢰도(信賴度)와 최우추정법(最尤推定法)에 의하여 구간추정(區間推定) 하였다. 정규분포(正規分布)와 베타분포(分布)의 무작위변수(無作爲變數)는 중심극한정리(中心極限定理)와 Rejection방법(方法)에 따라 일양분포변환방법(一樣分布變換方法)을 사용(使用)하여 발생(發生)시켰고 몬테칼로방법(Monte-Carlo Method)에 의한 파괴확률(破壞確率)은 다음과 같이 정의(定義)된다. $P_f=M/N$ N: 시행회수(施行回數) M: 파괴회수(破壞回數) 본(本) 연구(硏究) 결과(結果)는 다음과 같다. 1. $F_3$는 $F_2$보다 일반적으로 더 컸으나 작은 경우도 나타났다. 2. $F_3/F_2$의 비(比)는 c, ${\phi}$와 3차원(次元) 파괴(破壞)형상 그리고 경사에 따라 민감하나 흙의 단위중량에는 그렇지 않았다. 3. 어떤 완전율(安全率)에 대한 파괴확률(破壞確率)은 배타분포(分布)가 정규분포(定規分布)보다 대체로 크게 나타났다. 4. 어떤 특정(特定)한 사면파괴(斜面破壞)형상과 토질조건(土質條件)에 대하여 허용안전율(許容安全率) $FS_a=1.25$에 해한 $P_f$는 0.23 (정규분포(正規分布)), 0.29(베타분포(分布))로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1425-1434
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• 2021

하천 시설물의 효율적인 유지관리를 위해서는 대상물에 대해 지속적이고, 주기적인 데이터 취득이 선행되어야 한다. 하천 시설물은 일반 시설물과 달리 넓고 긴 지역을 따라 분포하고 있으므로 지상레이저스캐너, 토탈스테이션 및 GNSS를 활용하는 기존의 하천 측량 방법으로는 공간정보를 취득하는 데에 비용·인력·시간적 한계가 존재한다. 이에 반해, 모바일매핑시스템(Mobile Mapping System, 이하 MMS)은 플랫폼의 이동과 동시에 3차원 공간정보를 취득하므로 하천 시설물의 데이터 취득에 효율적이다. 따라서 본 연구진은 MMS를 활용하여 안양천 4 km 제방에 대해 20분동안 184,646,099개의 포인트를 취득했으며, 이를 10 m 간격의 종 방향으로 분할하여 378개의 횡단면을 추출하였다. 제방 횡단면 포인트 클라우드에서 제외지의 경사면 정보만 따로 분리하여 최대 및 평균 비탈 경사를 자동으로 계산하였으며, 이를 동일 제방에 대해 수동으로 계산한 값과 비교했을 때 RMSE 기준 최대 경사 1.124°, 평균 경사 1.659°의 정확도를 확인할 수 있었다. Reference 경사는 제방의 포인트 클라우드를 plot하고 경사 계산 시 위치정보를 사용하는 두 점을 직접 선택하여 수동으로 계산하였다. 또한 자동 추출한 경사를 하천기본계획 상의 비탈 경사면 설계 기준과 비교하여 MMS를 활용한 하천 시설물 검사의 가능성을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.41-48
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• 2015

비탈면 계측시스템이 예전에 비해 많이 개선되긴 했지만, 주로 하드웨어적인 측면의 개선에 치우쳤다. 실제 비탈면의 거동은 3차원 거동이며, 3차원 거동해석은 많은 변수를 함유하고 있어 비탈면 안정해석을 위한 비탈면 거동분석프로그램은 상대적으로 개발이 부족하였다. 일차원 해석은 방향의 고려 없이 길이의 증감만을 나타내나, 실제 비탈면 현장의 경우 3차원 공간상 변화를 나타낸다. 3차원상의 공간좌표를 확정하기 위하여 결정되어야 하는 값들은 길이, 수평각 및 수직각이다. 그러므로 두 방향 및 길이 변화를 고려한 좌표 시스템을 이용하여 새로운 좌표들을 구할 경우, 3차원의 공간을 분할하여 수평변화 및 수직변화를 구분하여 비탈면의 거동을 해석할 수 있다. 본 해석 모델을 충청북도 DY비탈면의 계측 data에 적용하였다. 현장 계측자료를 3-D 해석한 결과 비탈면은 전반적으로 오른쪽으로 이동하고 있으며, 변위가 도로방향으로 일어남과 동시에 수직변위가 발생하고 있음을 알 수 있다. 현재 비탈면은 계측지점 간 누적변위가 4.3cm 이내인 미소거동을 하며, 계측지점 모두 거동양상이 유사한 변위 방향 및 크기를 보이고 있음을 알 수 있다.