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불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석
Stability and Deformation Analysis Considering Discontinuities in Rock Mass 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.25 no.1, 2015년, pp.68 - 75  

황재윤 (경남대학교 공과대학)

초록
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암반에는 단층 절리 층리 균열 편리 벽개 등 불연속면이 포함되어 있다. 따라서, 불연속면을 포함한 암반의 역학적 거동은 연속체와는 다르게 불연속면의 역학적 거동에 좌우된다. 본 연구에서는 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석기법을 제안하고, 암반 붕괴재난현장에 적용했다. 암반 불연속면을 고려하여 평사투영법에 의한 안정해석과 개별절리요소를 포함한 유한요소법에 의한 변형해석 프로그램을 개발하여, 실제 암반 붕괴 재난현장 지역에서의 해석결과와 비교 및 검토를 하였다. 암반 현장에 적용하여 결과를 비교 검토함으로써, 암반의 파괴 거동 해석에 있어서 개발한 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석법의 적용성에 대한 검증을 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Rock mass includes such discontinuities as fault, joint, bedding, crack, schistosity, cleavage. The rock mass behavior, therefore, is influenced by the discontinuity behavior. In this study, a stability and deformation analysis method considering discontinuities in rock mass is proposed, and then ap...

주제어

#암반   #불연속면   #안정변형해석기법   #붕괴재난현장   #유한요소법  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 적용현장의 불연속면 자료와 붕괴현황을 근거로 불연속면을 고려하여 적용지역에 대해 변위 분포 등에 관해 상세한 해석을 하였다.
  • 본 연구에서의 목적은 암반 불연속면을 고려하여 평사투영법에 의한 안정해석과 개별절리요소를 포함한 유한요소법에 의한 변형해석 프로그램을 개발하여 제 안하고, 실제 암반 붕괴재난현장에서의 해석결과와 비교 및 검토를 하여, 암반의 파괴 거동 해석에 있어서 개발한 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석법의 적용성을 검증하고자 한다.
  • 본 적용지역에서 조사된 불연속면의 종류 및 발달상태 등을 통계처리하기 위해서 밀도분포도를 그려 사면에서 발달하고 있는 주요 불연속면의 방향성과 특성을 검토하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
암반에 포함된 불연속면은 무엇이 있는가? 암반에는 단층 절리 층리 균열 편리 벽개 등 불연속면이 포함되어 있다. 따라서, 불연속면을 포함한 암반의 역학적 거동은 연속체와는 다르게 불연속면의 역학적 거동에 좌우된다.
우리나라 지질상태의 특징은 무엇이 있는가? 우리나라는 외국의 지질상태에 비하여 상부 표토층이 비교적 얇게 피복 되어 있고 대부분 풍화가 적은 암반으로 이루어져 있으며, 좁은 면적과 개발에 의해 도로, 터널, 지하공간의 활용에 대한 요구는 점차 확대되고 있다.
암반의 역학적 특성은 무엇이 있는가? 암반의 역학적 특성은 크게 두 가지 요인에 의하여 지배를 받는다고 볼 수 있다. 첫째는 암반을 구성하는 모암 자체의 역학적 특성이며, 둘째는 구조지질학적 특성이다. 구조지질학적 특성은 단층･절리･균열･층리 등의 불연속면에 주로 지배를 받는다(Goodman et al.
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참고문헌 (9)

  1. Goodman R. E. and Taylor R. L. and Brekke T. L., 1968, A Model for the Mechanics of Jointed Rock, ASCE. SM3, 637-659. 

  2. Zienkiewicz O. C. et al, 1970, Analysis of Nonlinear Problems in Rock Mechanics with Particular Reference to Jointed Rock System, Proc. 2nd. Congr. ISRM., Beograd, 8-14. 

  3. Goodman, R. E., 1976, Methods of Geological Engineering in Discontinuous Rocks, West Publishing Co, 449. 

  4. Ohnishi Y. and Kishimoto H. and Hishigaki Y. and Tanaka Y., 1982, Analysis of advancing tunnel by 2-dimension FEM, Numerical Methods Geomechanics Edmoton ed by Eisenstein E. pp. 503-512. 

  5. Goodman, R. E., 1989, Introduction for Rock Mechanics, Second Edition, Wiley, 554. 

  6. Crotty J. M. and Wadle L. J., 1994, Boundary integral analysis of piecewise homogeneous media with structure discontinuities, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr. 31, 323-345. 

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  7. Hwang, J.-Y., 1999, Stability and Deformation Analysis of Discontinuous Rock, Master's Thesis, Pusan National University, Pusan, 116. 

  8. Hwang, J.-Y., 2003, Stability evaluation of rock blocks in tunnels for observational method, Ph.D. Dissertation, Kyoto University, Kyoto, 289. 

  9. Hwang, J.-Y., and Ohnishi Y., 2012, Rockfall and Toppling Failure Simulation of Rock Slopes using 3-Dimensional Discontinuous Deformation Analysis, Tunnel & Underground Space, 22, 181-187. 

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