Hoek-Brown 파괴기준에서 유도된 연속체암반의 전단강도를 적용한 깎기 암반사면 경사 결정 연구

김형민; 이벽규; 우재경; 허익; 이준기; 이수곤

추천

검색

질문

자료유형: 학술저널

저자정보: 김형민 이벽규 (GeoMecca Engineering Inc) 우재경 (Cheil Engeering) 허익 (Daeryun Engineering) 이준기 (Daeryun Engineering) 이수곤 (University of Seoul)

저널정보: 한국지반환경공학회 한국지반환경공학회 논문집 한국지반환경공학회 논문집 제20권 제5호

발행연도: 2019.5

수록면: 13 - 21 (9page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

급경사(65°∼85°)로 자연환경에서 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 깎기 또는 자연 상태의 암반사면이 다수 존재한다. 설계 실무측면에서 이와 유사한 암반상태 및 지질구조로 이루어진 지반을 양호한 연속체 암반사면으로 정의하고 있으며, 이 암반사면의 경사 결정 과정 중에 설계 및 시공 초기 단계의 안정해석 절차 단계에서 연속체 암반의 지반특성 평가방법을 수립하는 것이 중요하게 될 것이다. 이 연구에서는 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반사면의 안정해석 과정에서 지반정수 적용에 필요한 강도정수를 Hoek-Brown 파괴기준을 활용하여 실무적으로 산정하는 방안을 제안하고 이와 함께 급경사 암반사면의 안정해석을 통해 설계 적용성을 평가하였다. 기존 강도정수 산정방법은 작은 구속응력 변화에도 H-B파괴 포락선에 상응하는 등가 M-C강도정수가 민감하게 변화하므로 설계에서 실무적으로 활용하기가 부적합하였다. 이 문제점을 보완하기 위해 등각분할법으로 등가 M-C강도정수를 산정하는 방안을 제시하였다. 등각분할법의 설계 적용성을 확인하기 위해 기존 실시설계 현장에서 조성된 깎기 사면의 경사 변화에 따른 안전율 및 변위 결과를 검토하였다. 안전율은 1:0.5 사면에서 Fs=16∼59이고, 1:0.3 사면에서 Fs=12∼52이며, 대부분 10∼12%의 감소를 보인다. 변위는 1:0.5 사면에서 0.126∼0.975mm이고, 1:0.3 사면에서 0.152∼1.158mm이며, 10∼15%의 증가를 나타낸다. 이는 정규 비례의 미미한 변화이며, 안정성 측면에서는 양호한 상태이다. 설계 실무측면에서, H-B파괴기준에서 유도된 등각분할법으로 산정한 강도정수를 연구대상 암반사면과 유사한 양호한 암반에 대해 범용적인 강도정수로 적용하여도 안정적이고 경제적인 결과를 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 암반사면에 영향을 미치는 단층이 분포하지 않는 지반에서는 한계평형해석(LEM)과 유한요소해석(FEM)으로 안정해석하는 절차도 실무적으로 무난한 것으로 검토되었다. 연구대상 사면을 양호한 상태의 암반조건으로 선정하여 연구를 수행하였으나 좀 더 다양한 암반조건(터널 포함)에 보편적으로 적용할 수 있는지에 대한 검증 작업은 추후 연구과제가 될 것이다.

There are many cuts or natural rock slopes that remain stable for a long time in the natural environment with steep slopes (65° to 85°). In terms of design practice, the rock mass consisting of similar rock condition and geological structures is defined as a good continuum rock slope, and during the process of decision making angle of this rock slope, it will be important to establish the geotechnical properties estimating method of the continuum rock on the process of stability analysis in the early stages of design and construction. In this study, the stability analysis of a good continuum rock slope that can be designed as a steep slope proposed a practical method of estimating the shear strength by induced from the Hoek-Brown failure criterion, and in addition, the design applicability was evaluated through the stability analysis of steep rock slope. The existing method of estimating the shear strength was inadequate for practical use in the design, as the equivalent M-C shear strength corresponding to the H-B envelope changes sensitively, even with small variations in confining stress. To compensate for this problem, it was proposed to estimate equivalent M-C shear strength by iso-angle division method. To verify the design applicability of the iso-angle division method, the results of the safety factor and the displacement according to the change in angle of the cut slope constructed at the existing working design site were reviewed. The safety factor is FS=16∼59 on the 1:0.5 slope, FS=12∼52 on the 1:0.3 slope, most of which show a 10∼12 percent reduction. Displacement is 0.126 to 0.975 mm on the 1:0.5 slope, 0.152 to 1.158 mm on the 1:0.3 slope, and represents an increase of 10 to 15%. This is a slightly change in normal proportion and is in good condition in terms of stability. In terms practical the working design , it was confirmed that applying the shear strength estimated by Iso-angle division method derived from the H-B failure criterion as a universal shear strength for a good continuum rock mass slope was also able to produce stable and economic results. The procedure for stability analysis using LEM (Limit Equilibrium Analysis Method) and FEM (Finite Element Analysis Method) will also be practical in the rock slope where is not distributed fault. The study was conducted by selecting the slope of study area as a good rock condition, establishing a verification for which it can be applied universal to a various rock conditions will be a research subject later on.

#Continuum rock mass slope #Equivalent M-C shear strength #Hoek-Brown failure criterion #Iso-angle division method #연속체 암반비탈면 #전단강도정수 #Hoek-Brown 파괴기준 #등각분할법

참고문헌 (14)

참고문헌 신청

Barton, N. / 1995 / The influence of joint properties in modelling jointed rock masses, Keynote Lecture / 8th Cong. ISRM

Bieniawski, Z. T. / 1993 / Comprehensive rock engineering :553~573

Brown, E. T. / 1981 / Rock characterization, testing and monitoring-ISRM suggested methods :171~183

천병식 / 2003 / Hoek-Brown 파괴기준의 비선형성을 고려한 암반사면 안정성 평가의 수치해석적 연구 / 한국지반환경공학회 논문집 4(2):77~91

Hoek, E. / 1981 / Rock slope engineering / The institution of mining and metallurgy :83~117

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

김형민

소속기관 한국지반환경공학회

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 35

이벽규

소속기관 새터기술

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 5 이용수 375

우재경

소속기관 Cheil Engeering

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 35

허익

소속기관 Daeryun Engineering

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 35

이준기

소속기관 환경관리공단

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 15 이용수 5,035

이수곤

소속기관 서울시립대학교 공과대학 토목공학과

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학 공학 > 공학 일반

논문수 96 이용수 4,736

이 논문과 함께 이용한 논문

암반분류와 Mohr-Coulomb 이론해를 이용한 터널 전구간 안정성 분석

정용복 , 박의섭 , 류동우 외 1명 터널과 지하공간 2013 .08

최근 본 자료

전체보기

UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2019-532-000685494

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (14)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

이 논문과 함께 이용한 논문

최근 본 자료

댓글(0)