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문제 정의
- 사면이 붕괴된 후에도 사면의 안정성 분석을 위하여 전체적인 지반강도 정수를 판단하는 데도 어려움이 있어서 간혹 사면의 안정성을 오판하는 경우도 있다. 본 연구는 경상남도 청암지역 도로개설공사의 시공사례에 따른 정밀지표지질조사, 지반강도정수산정, 수치안정성 해석, 보강대책연구 등을 수행함으로서 핵석 지반의 합리적인 사면 안정성 분석 및 대책사례를 제시한다.
- 본 조사 사면은 유한차분법을 사용하는 FLAC을 이용하여 암사면을 연속체로 보고 사면의 형상과 지질조건에 따른 안정성을 검토하였다. 본사면의 해석 결과 풍화암층 사면의 전체에 걸쳐 소성이완 영역과 전단파괴 영역이 분포하고 있고, 사면의 내부까지 깊게 분포하는 양상을 보인다.
- 본 조사지역의 10개의 사면에 관하여 정밀지표지질조사가 수행되었는데 본 연구는 그 중 사면 붕괴가 일어난 1개의 사면에 관하여 대책을 제시한다. 본 연구지역은 핵석풍화된 암석이 절개지 사면의 전반에 걸쳐 나타나고 있으며 사면의 상부로 갈수록 풍화가 많이 진행되어 핵석들이 흙 속에 박혀 있는 형태를 나타낸다.
- 암석이 풍화될 경우에 지표면으로부터 점이 적으로 풍화되는 경우가 일반적이고 특이한 경우로서 풍화토 풍화암내에 핵석이 관찰되는 경우가 있다. 본 지역에서는 전반적으로 볼 때 불규칙한 암석 풍화상태(핵석발달)가 관찰된다. 지하에서 분출되는 열수용액이 절리 또는 단층을 따라서 침투하므로 특히 수직절리를 따라서 암석의 변질이 심하여, 절리 발달 빈도가 비교적 적은 부분에서는 핵석 형태로 남게 되는 이유이다.
- 따라서 본 연구에서는 프로그램 해석 시 필요한 지반강도 정수를 매우 안전측으로 주어 사면을 설계하였다. 한계 평형률에 의한 안전율과 수치해석에 의한 안정성 해석을 한 결과 4가지의 보강대책을 제시하고자 한다.
가설 설정
- SLOPE/W Program을 Bishop의 간편법, FeUenius 방법, Janbu 의 간편법, Spencer 방법, Morgenstern -Price 방법, Lowe-Karafiath 방법 및 Corps of Engineers 방법 둥에 의해서 사용자가 지정한 가상활동면의 안전율을 구하거나 임의 발생에 의한 가상활동면의 안전율을 구하는 프로그램이다. 본사면을 여러 개의 절편(Slice)으로 나누어 임의의 가상파괴면Potential Slip Surface)에서의 한계 평형 상태를 가정하여 활동모멘트(Driving Moment)와 저항모멘트(Resisting Moment)의 비를 안전율로 계산하며, 가상파괴면 중 최소의 안전율을 나타내는 가상 파괴 면을 예상 파괴면으로 가정한다. 이 최소 안전율을 사면의 안전하기 위해서는 어느 기준을 만족해야 하며 이때의 최소 안전율 기준은 일반적으로 적용하고 있는 절 .
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