본 연구에서는 활동억지시스템으로 보강된 사면에 대한 설계법을 체계화하고, 이에 대한 설계 흐름도를 작성하여 합리적인 사면의 설계가 가능하도록 하였다. 제안된 사면의 설계법은 현장상황조사단계, 사면설계단계, 산사태발생 예측단계, 사면파괴규모 판단단계 및 보강공법 선정단계와 같이 5단계로 구성하였다. 사면파괴규모는 기존에 제안된 사면파괴의 위험성을 평가하는 국외의 각종 기준을 정리하고, 이를 국내에서 발생된 산사태 파괴규모와 함께 분석함으로서 정량적인 기준을 마련하였다. 사면활동체적은 파괴규모가 소규모인 경우 $150m^3$이하이고, 중규모인 경우 $150m^3{\sim}900m^3$이며, 대규모인 경우 $900m^3$상으로 분류하였다. 제안된 사면파괴규모를 토대로 각각의 파괴규모에 따라 활동억지시스템을 결정할 수 있도록 하였다. 한편, 활동억지시스템인 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커에 대한 각각의 설계법을 제안하여 최적의 사면안정공법을 마련할 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 활동억지시스템으로 보강된 사면에 대한 설계법을 체계화하고, 이에 대한 설계 흐름도를 작성하여 합리적인 사면의 설계가 가능하도록 하였다. 제안된 사면의 설계법은 현장상황조사단계, 사면설계단계, 산사태발생 예측단계, 사면파괴규모 판단단계 및 보강공법 선정단계와 같이 5단계로 구성하였다. 사면파괴규모는 기존에 제안된 사면파괴의 위험성을 평가하는 국외의 각종 기준을 정리하고, 이를 국내에서 발생된 산사태 파괴규모와 함께 분석함으로서 정량적인 기준을 마련하였다. 사면활동체적은 파괴규모가 소규모인 경우 $150m^3$이하이고, 중규모인 경우 $150m^3{\sim}900m^3$이며, 대규모인 경우 $900m^3$상으로 분류하였다. 제안된 사면파괴규모를 토대로 각각의 파괴규모에 따라 활동억지시스템을 결정할 수 있도록 하였다. 한편, 활동억지시스템인 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커에 대한 각각의 설계법을 제안하여 최적의 사면안정공법을 마련할 수 있도록 하였다.
In this study, the design method of slope reinforced by the earth retention systems were systematically developed, and the flow chart of design procedure fur each system were constructed to design the slope rationally. The proposed design method is composed of 5 steps such as field condition investi...
In this study, the design method of slope reinforced by the earth retention systems were systematically developed, and the flow chart of design procedure fur each system were constructed to design the slope rationally. The proposed design method is composed of 5 steps such as field condition investigation step, slope design step, landslide occurrence prediction step, slope failure scale estimation step and reinforcement countermeasure selection step. The quantitative standard of slope failure scale was established based on the arrangement of various overseas standards which is estimating the slope failure, and the analysis of slope failure scale which is occurred in the country. The slope failure scale is classified into three categories the small scale of slope failure is less than $150m^3$ of slope failure volume, the middle scale of slope failure is from $150m^3$ to $900m^3$ and the large scale of slope failure is more than $900m^3$. The earth retention system could be selected by the proposed slope failure scale based on the slope failure volume. Meanwhile, the design methods of earth retention system such as piles, soil nails and anchors were developed. The optimal countermeasure for slope stability could be proposed using above design methods.
In this study, the design method of slope reinforced by the earth retention systems were systematically developed, and the flow chart of design procedure fur each system were constructed to design the slope rationally. The proposed design method is composed of 5 steps such as field condition investigation step, slope design step, landslide occurrence prediction step, slope failure scale estimation step and reinforcement countermeasure selection step. The quantitative standard of slope failure scale was established based on the arrangement of various overseas standards which is estimating the slope failure, and the analysis of slope failure scale which is occurred in the country. The slope failure scale is classified into three categories the small scale of slope failure is less than $150m^3$ of slope failure volume, the middle scale of slope failure is from $150m^3$ to $900m^3$ and the large scale of slope failure is more than $900m^3$. The earth retention system could be selected by the proposed slope failure scale based on the slope failure volume. Meanwhile, the design methods of earth retention system such as piles, soil nails and anchors were developed. The optimal countermeasure for slope stability could be proposed using above design methods.
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문제 정의
따라서 기존에 제안된 사면파괴의 위험성을 평가하는 국외의 각종 기준(ISsk Committe of Japanese Geotechnical Society, 1996; Japanese National Railways, 1974; Okada et al, 1992; 1994; Sugiyama et al., 1995; 이부경, 2003)을 정리하고, 이를 국내에서 발생된 산사태 파괴규모(최경, 1986)와 함께 분석하고자 한다. 이를 통하여 국내 사면파괴의 규모를 판단할 수 있는 정량적인 기준을 마련하고자 한다.
본 연구에서는 활동억지시스템으로 보강된 사면에 대한 설계법을 체계화하고, 이에 대한 설계 흐름도를 작성하여 합리적인 사면의 설계가 가능하도록 하였다. 제안된 사면의 설계법은 크게 5단계로 나눌수 있다.
본 연구에서는 활동억지시스템으로 보강된 사면의 설계법을 체계화하고, 이에 대한 흐름도를 작성하여 보강 사면의 체계적인설계가 가능하도록 한다. 개발된 설계법에서는 산사태 발생예측이 가능하며, 사면의 파괴 규모에 따라 활동억지시스템의 선정이 가능하다.
통하여 사면파괴의 규모를 판단하게 된다. 이 과정에서 사면불안정의 요인을 판단하고 발생 예상되는 사면파괴의 규모를 판단한다. 이러한 검토가 실시되어야만 적합한 활동억지시스템이 채택될 수 있다.
이러한 네일과 사면에 대한 제반사항의 설계가 끝나면, 설치된 네일과 보강사면에 대한 안정검토를 실시하여 사면과 네일의 안정이 모두 만족되는가 여부를 검토한다. 만약 이들 안정이 확보되지 못하면 Feed B&ck선을 따라 선택 3의 단계로 가서 네일의 치수, 강성 혹은 간격을 재선정한 후 네일의 안정을 재검토한다.
이러한 말뚝과 사면에 대한 제반사항의 설계가 끝나면, 설치된 말뚝과 보강사면에 대한 안정검토를 실시하여 사면과 말뚝의 안정이 모두 만족되는가 여부를 검토한다. 만약 이들 안정이 확보되지 못하면 Feed Back선을 따라 선택3의 단계로 가서 말뚝의 치수, 강성 혹은 간격을 재선정한 후 말뚝안정을 재검토한다.
이러한 앵커와 사면에 대한 제반사항의 설계가 끝나면, 설치된 앵커와 보강사면에 대한 안정검토를 실시하여 사면과 앵커의 안정이 모두 만족되는가 여부를 검토한다. 만약 이들 안정이 확보되지 못하면 Feed Back선을 따라 선택 3의 단계로 가서 앵커의 초기인장력, 면적비, 치수 및 강선수를 재선정한 후 네일의 안정을 재검토한다.
, 1995; 이부경, 2003)을 정리하고, 이를 국내에서 발생된 산사태 파괴규모(최경, 1986)와 함께 분석하고자 한다. 이를 통하여 국내 사면파괴의 규모를 판단할 수 있는 정량적인 기준을 마련하고자 한다.
이상의 평가기준을 토대로 국내 산사태 발생시 사면 파괴규모를 판단할 수 있는 정량적인 기준을 마련하고 자 한다. Fig.
제안 방법
0)프로그램(흥원표 등, 2004) 등 을 이용하여 산사태의 발생여부를 판단한다. 그리고 SLOPILE(Ver 3.0)프로그램(홍원표와 송영석, 2006) 둥을 이용하여 사면안정해석을 수행한다. 산사태 발생예측 및 안정해석결과 사면이 안정하면 설계를 종료하고, 사면이 불안정하면 사면파괴규모를 예측하여 합리적인 활동억지시스템을 선정하게 된다.
개발된 설계법에서는 산사태 발생예측이 가능하며, 사면의 파괴 규모에 따라 활동억지시스템의 선정이 가능하다. 그리고, 각각의 활동억지시스템에 대한 설계법을 제안하여 최적의 보강공법을 마련할 수 있도록 한다.
기존의 사면파괴규모보다 크게 선정한 이유는 최근 산지개발로 인한 사면파괴의 규모가 증가하였기 때문이다. 그리고, 사면활동이 발생된 이후 붕괴된 토사의 제거량을 토대로 붕괴토사 제거시간을 적용하였다. 붕괴토사 제거 기간이 1일이하인 경우 소규모, 2일~7일인 경우 중규모, 7일이상인 경우 대규모로 구분하였다.
파괴규모에 따라 소규모파괴, 중규모파괴, 그리고 대규모파괴로 나누고 각각의 파괴규모에 따라 활동억지시스템을 결정할 수 있다. 사면의 파괴규모는 사면안정해석을 통하여 사면의 활동면을 예측하고, 이를 통하여 사면의 파괴규모를 판단한다. 그리고 사면의 파괴규모에 따른 활동 억지시스템을 선정한다(홍원표 외, 1999).
제 5단계는 활동억지시스템 선정단계로서 사면보강을 위한 활동억지시스템을 선정하여 사면안전율(F)이 소요안전율(F)을 만족하도록 설계한다. 활동 억지시스템은 사면파괴 규모에 따라평면파괴, 원호파괴 둥) 선정한다.
즉, 현장 상황조사단계, 사면설계단계, 산사태발생 예측단계, 사면파괴 규모 판단단계 및 보강공법 선정단계로 구성되었다. 제안된 사면의 설계법에서는 산사태의 발생 예측이 가능하고, 사면파괴규모에 따라 활동억지시스템의 선정이 가능하다. 사면파괴규모는 기존에 제안된 사면 파괴의 위험성을 평가하는 국외의 각종 기준을 정리하고, 이를 국내에서 발생된 산사태 파괴규모와 함께 분석 함으로서 정량적인 기준을 마련하였다.
이와 같이 제안된 사면 파괴 규모는 앞으로 계속적인 자료의 조사를 통하여 수정 보완해 나가야 할 것이다. 제안된 사면파괴규모를 토대로 각각의 파괴 규모에 따라 활동억지시스템을 결정할 수 있도록 하였다. 한편, 활동억지시스템인 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커에 대한 각각의 설계법을 제안하여 최적의 사면안정공법을 마련할 수 있도록 하였다.
첫번째 단계에서는 지반조건 결정단계로서 합리적인 사면의 설계를 위하여 우선적으로 대상지반에 대한 실내시험 및 현장시험을 실시하여 토질정수 및 지하 수위 등의 지반조건을 정확히 조사 . 결정하여야 한다,
첫번째 단계에서는 지반조건 결정단계로서 합리적인 사면의 설계를 위하여 우선적으로 대상지반에 대한 실내시험 및 현장시험을 실시하여 토질정수 및 지하수위둥의 지반조건을 정확히 조사 . 결정하여야 한다.
제안된 사면파괴규모를 토대로 각각의 파괴 규모에 따라 활동억지시스템을 결정할 수 있도록 하였다. 한편, 활동억지시스템인 억지말뚝, 쏘일네일링 및 앵커에 대한 각각의 설계법을 제안하여 최적의 사면안정공법을 마련할 수 있도록 하였다.
성능/효과
체계적인설계가 가능하도록 한다. 개발된 설계법에서는 산사태 발생예측이 가능하며, 사면의 파괴 규모에 따라 활동억지시스템의 선정이 가능하다. 그리고, 각각의 활동억지시스템에 대한 설계법을 제안하여 최적의 보강공법을 마련할 수 있도록 한다.
한편, Sinclair (1991)는 사면파괴규모를 사면활동체적 에 따라 구분하였으며, 이는 Table 4에 나타내었다. 표에 서 보는 바와 같이 사면활동체적은 소규모 사면파괴의 경우 10 nP이하이고, 중규모 사면파괴의 경우 10 m3~ 5001 이며, 대규모 사면파괴의 경우 500 nF이상인 것으 로 나타났다.
Table 1은 일본의 절개사면에 대하여 사면파괴규모별 사면높이 를 정리한 것이다. 표에서 보는 바와 같이 사면높이는 소 규모 사면파괴의 경우 5 m~15 m이하이고, 중규모 사면파 괴의 경우 5nZ0m이며, 대규모 사면파괴의 경우 9.2m—l0m이상인 것으로 나타났다. 그리고 Table 2는 일 본의 성토사면에 대하여 사면파괴규모별 사면높이를 정 리한 것이다.
후속연구
그러나, 사면활동체적에 대한 사면파괴규모의 구분이 불가능할 경우에는 사면높이 및 상부토사충의 깊이 등의 참고자료를 추가적으로 적용하도록 한다. 사면높이 및 상부 토사 충의 깊이는 소규모의 경우 각각 10m이하, Im이하이고, 중규모인 경우 각각 10m~30m, 1m~2m이며, 대규모인 경우 각각 30 m이상, 2 m이상으로 분류하였다.
7%에서 네일의 활동 억지 효과가 가장 크게 발휘되는 것으로 나타났다(홍원표와 송영석, 2006). 그리고 네일의 치수 및 강성은 네일의인발 및 인장파괴에 안정하도록 설계하여야 할 것이다.
7%에서 네일의 활동 억지 효과가 가장 크게 발휘되는 것으로 나타났다(홍원표와 송영석, 2006). 그리고 네일의 치수 및 강성은 네일의인발 및 인장파괴에 안정하도록 설계하여야 할 것이다.
마지막으로 지반특성은 대상 지반에 대한 실내시험 및 현장시험을 실시하여 알 수 있다. 그리고 이러한 시험을 통하여 토질정수 및 지하 수위 등의 지반조건을 정확히 조사 결정하여야 한다. 또한, 이러한 지반조사로 지층구조와 각 지층의 지반특성이 정하여진다.
여기서 사면안전율이 소요안전율을 만족하면 설계를 종료하고, 만족하지 못하면 다시 Feed Back하여 활동억지시스템을 재선정하여야 할 것이다. 어떠한 활동 억지시스템에 의해서도 사면안전율이 소요안전율을 만족하지 못할 경우에는 2단계인 사면의 설계단계까지 Fig.
위와 같은 과정을 통하여 활동억지시스템이 결정되면 보강된 사면에 대한 사면안정 검토를 다시 실시하여 사면 안전율이 소요 안전율을 만족하는지 확인하여야 한다. 여기서 사면안전율이 소요안전율을 만족하면 설계를 종료하고, 만족하지 못하면 다시 Feed Back하여 활동억지시스템을 재선정하여야 할 것이다.
사면높이 및 상부 토사 충의 깊이는 소규모의 경우 각각 10m이하, Im이하이고, 중규모인 경우 각각 10m~30m, 1m~2m이며, 대규모인 경우 각각 30 m이상, 2 m이상으로 분류하였다. 이와 같이 제안된 사면파괴규모는 앞으로 계속적인 자료의 조사를 통하여 수정 보완해 나가야 할 것이다.
사면높이 및 상부 토사 충의 깊이는 소규모의 경우 각각 10m이하, Im이하이고, 중규모인 경우 각각 10m~30m, 1m~2m이며, 대규모인 경우 각각 30 m이상, 2 m이상으로 분류하였다. 이와 같이 제안된 사면파괴규모는 앞으로 계속적인 자료의 조사를 통하여 수정 보완해 나가야 할 것이다.
첫번째 단계에서는 지반조건 결정단계로서 합리적인 사면의 설계를 위하여 우선적으로 대상지반에 대한 실내시험 및 현장시험을 실시하여 토질정수 및 지하 수위 등의 지반조건을 정확히 조사결정하여야 한다.
참고문헌 (27)
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