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암반사면의 평면파괴에 대한 신뢰성해석
Reliability Analysis of Plane Failure in Rock Slope

장연수   (동국대학교 토목환경공학과UU0000452  ); 오승현   (동국대학교 토목환경공학과UU0000452  ); 김종수   ((주)현대산업개발 토목설계팀CC0003006  );
  • 초록

    본 논문에서는 암반사면의 절토시 현장지반 시추조사의 불충분한 자료와 비균질한 지반특성에서 오는 불확실성이 암사면의 파괴확률에 미치는 영향을 알아보기 위하여 신뢰성해석을 실시하였고 이를 확정론적 해석결과와 비교하였다. 해석에 사용된 확률변수는 절리면의 점착력과 마찰각, 암반의 단위중량 이었으며 절리면의 경사각은 확률변수로 적용한 경우와 그렇지 않은 경우로 나누어 해석하였다. 해석 결과 대상 절토사면의 경우 확정론적 해석시 안정하게 나타남에도 신뢰도 해석에서는 연약 지질층의 영향에 의한 높은 불명확성으로 인하여 높은 파괴확률을 갖는 것으로 나타났다. 각 확률변수의 평균값과 분산에 대한 파괴확률의 민감도는 점착력이 가장 큰 것으로 나타났으며 평균값이 미치는 민감도가 분산의 경우보다 크게 나타나 현장 지반물성치들에 대한 평균값의 정확한 산출이 중요한 것으로 나타났다.


    A reliability analysis is performed to investigate the influence of the uncertainty from few in-situ samples and inherent heterogeneity of the ground on the probability of failure for a rock cut slope. The results are compared with those of deterministic slope stability analysis. The random variables used are unit weight of the rock, the angle of potential slope of failure, and cohesion and internal friction angle of joints. It was found that the rock slope in which the factor of safety satisfied the minimum safety factor in the deterministic analysis has high probability of failure in the reliability analysis when the weak geological strata are involved in the cut slope. The probability of failure of rock slope is most sensitive to the mean and standard deviation of cohesion in rock joint among the random soil parameters included in the reliability analysis. Sensitivities of the mean values are larger than those of standard deviations, which means that accurate estimation of the mean for the in-situ geotechnical properties is important.


  • 주제어

    Deterministic analysis .   Factor of safety .   Reliability analysis .   Rock slope .   Sensitivity.  

  • 참고문헌 (11)

    1. Rock Slope Engineering , Hoek, E.;Bray, J. , The Institution of Mining and Metallurgy(Revised Third Edition) / v.,pp.,
    2. The Variability of Natural Soils , Lumb, P. , Canadian Geotechnical Journal / v.3,pp.74-97,
    3. Limit States Design in Geotechnical Engineering , Meyerhof, G.G. , Proceedings of the Conference on Probabilistic Methods in Geotechnical Engineering / v.1,pp.371-387,
    4. Quality Control of Compacted Earthwork , Turnbull, W.J.;Compton, J.R.;Ahlvin, R.G. , Journal of Soil Mechanics and Foundation Division / v.92,pp.142-145,
    5. Frequency Distributions and Correlations of Soil Properties , Schultze, E. , Proceedings of the First International Conference on Application of Statistics and Probability to Soil and Structural Engineering / v.1,pp.371-387,
    6. Factors of Safety and Reliability in Geotechnical Engineering , Duncan, J.M. , Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering Division / v.126,pp.307-316,
    7. Finite-Element Reliability Methods for Geometrically Nonlinear Stochastic Structures , Liu, P.L.;Der Kiureghian. , Report No. UCB/SEMM-89/05 / v.,pp.,
    8. Second Order Reliability Approximations , Der Kiureghian A.;Lin, H.Z.;Hwang, S.J. , Journal of Engineering Mechanics / v.113,pp.1208-1225,
    9. Uncertainties in Characterising Soil Properties , Lacasse, S.;Nadim, F. , Uncertainty in the Geologic Environment, Proceedings of Uncertainty 96 / v.,pp.49-75,
    10. Some Numerical Results Concerning the Shear Strength of London Clay , Hooper, J.A.;Butler, F.G. , Geotechnique / v.16,pp.282-304,
    11. Safety Factors in Soil Mechanics , Meyerhof, G.G. , Canadian Geotechnical Journal / v.5,pp.140-148,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (4)

    1. Kim, Ki-Young ; Cho, Sung-Eun 2006. "A Study on the Probabilistic Stability Analysis of Slopes" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 22(11): 101~111     
    2. Cho, Sung-Eun ; Byeon, Wi-Yong 2007. "Reliability Analysis of Slopes Using ANN-based Limit-state Function" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 23(8): 117~127     
    3. Cho, Sung-Eun ; Park, Hyung-Choon 2009. "Probabilistic Stability Analysis of Slopes by the Limit Equilibrium Method Considering Spatial Variability of Soil Property" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 25(12): 13~25     
    4. Park, Do-Hyun ; Park, Eui-Seob ; Song, Won-Kyong ; Ryu, Dong-Woo 2010. "Reliability Assessment of Tunnel Support Systems Using a Probability-Based Method" 터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, 20(1): 39~48     

 저자의 다른 논문

  • 장연수 (33)

    1. 1994 "난지도 매립장 지반을 통한 오염이동 특성과 제어" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 1 (1): 1~5    
    2. 1997 "스팀주입에 의한 토양내 NAPL 제거 실험" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 30 (5): 459~465    
    3. 1997 "주상시험장치를 이용한 해안 폐기물 매립장 지반토지 오염물 흡착능에 관한 연구" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society 13 (4): 75~84    
    4. 1997 "스미어존 형성과 투수성 변화에 미치는 멘드럴의 영향에 관한 연구" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society 13 (5): 45~58    
    5. 1997 "해성점토와 풍화토의 오염물 흡착능에 관한 실험 연구" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 4 (2): 78~84    
    6. 1998 "매립장의 복토재와 폐기물 수리특성에 대한 침출수위의 민감도 분석" 지하수환경 = Journal of the Korean Society of Groundwater Environment 5 (2): 110~115    
    7. 1999 "폐기물 매립지 내에서의 침출수 거동(I)- 현장조사를 통한 수리지반 특성 -" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 99~109    
    8. 1999 "폐기물 매립지 내에서의 침출수 거동(II)- 누적수위 저감을 위한 양수법의 수치해석 -" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 111~120    
    9. 2000 "연약점성토 지반에 타설된 십자형배수재의 등가직경 산정" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 16 (1): 43~50    
    10. 2001 "유효확산을 고려한 고화차수층과 해안점성토층을 통한 오염물이동 특성" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 17 (4): 49~55    
  • 김종수 (10)

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