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복합 경계면요소 수치해석에 의한 매립지 안정성 해석
Stability Analysis of Waste Landfill Using Multi-interface Element Numerical Method

장연수   (동국대학교 토목환경공학과UU0000452  ); 김홍석   (동국대학교 대학원 토목환경공학과UU0000452  );
  • 초록

    본 연구에서는 복합 경계면요소를 이용한 비선형 응력-변형 모델을 이용하여 쓰레기 매립지의 안정성해석을 수행하였다. 쓰레기 매립층의 응력-변형 거동 특성은 국내외 쓰레기의 삼축압축 강도시험 수행결과로써 결정하였고, 경계면 요소의 모델 변수 값은 여러 가지 차수재의 전단시험 결과를 적용하였다. 해석방법에 대한 검증을 위하여 국내 페기물 관리법에 준하는 매립지 모델을 선정하여 안정성해석을 실시하였다. 쓰레기에 대한 삼축압축시험과 토목섬유재에 대한 응력-변형 특성을 분석한 결과 쓰레기는 선형거동을 그리고 토목섬유는 비선형거동을 나타내는 것으로 나타났다. 경계면요소를 이용한 복합차수층 매립지의 안정성 해석결과 매립지 바닥면과 사면의 경계부에서 응력집중과 차수계의 전단변위가 크게 나타나 토목섬유라이너가 포설된 복합차수층의 경우는 복합 경계면 요소가 적용된 해석이 필요함을 알 수 있었다.


    A finite element nonlinear stress-deformation model with multi-interface element is applied to the stability analysis of waste landfill slope. Strength parameters of waste and geosynthetic materials are obtained from the triaxial test of waste and the direct shear test of geosynthetics, respectively. The landfill models used for the numerical models are fit to regulations of the Korean waste management law. The results of the strength tests showed linear behavior for the waste and nonlinear behavior for the eosynthectic materials. The stability analysis with multi-interface element for the geosynthetic materials in the liner system showed large shear stress and slippage at the boundary of the foundation and the slope of the waste fill. This analysis verified the necessity of multi-interface analysis for waste landfills with composite liners.


  • 주제어

    Geosynthetic materials .   Korean waste management law .   Multi-interface element .   Nonlinear stress-deformation model .   Stability analysis of waste landfill.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Stability of Soil-Coverd Geosynthetic-Lined Slopes: A Parametric Study , Bourdeau, P. L.;Ludlow, S. J.;Simpson, B. E. , Proceedings of the Geosynthetics '93 Conference / v.,pp.1511-1521,
    2. A Computer Model for Simulating Progressive, Large-scale Movements in Blocky Rock Systems , Cundall, P. A. , Proceedings of the International Symposium on Rock Fracture / v.1,pp.8-17,
    3. Strength, Stress-Strain and Bulk Modulus Parameters for Finite Element Analysis of Stresses and Movements in Soil Masses , Duncan, J. M.;Bryne, P.;Wong, K. S.;Mabry, P. , Geotechnical Engineering Research Report No. UCB/GT/80-01 / v.,pp.,
    4. Structural Integrity of Composite Geosynthetic Lining and Cover Systems , Gilbert, R. B.;Lona, J. H.;Daly, J. J. , Proceedings of the Geosynthetics '93 Conference / v.,pp.1389-1401,
    5. Stability of Soil Layers on Geosynthetic Lining Systems , Giroud, J. P.;Beech, J. F. , Proceedings of the Geosynthetics '89 Conference / v.,pp.35-46,
    6. A Model for the Mechanics of Jointed Rock , Goodman, R. E.;Taylor, R. L.;Brekke, T. L. , ASCE / v.94,pp.637-659,
    7. The Use of Triaxial Tests for the Mechanical Characterization of MSW , Grisolia, M.;Napoleoni, Q.;Tancredi, G. , Proceedings of Fifih International Landfill Symposium. S. Margherita di Pula / v.2,pp.761-768,
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    9. Stability Analysis of Landfill Slopes: A Probabilistic Approach , Landrum, J. M.;Bourdeau, P. L.;Deschamps, R. J. , Geoenvironment 2000, Characterization, Contaninment, Remedation, and Performance in Environment Geotechnics;Geotechnical Special Publication / v.,pp.1020-1034,
    10. The Slope Stability of Geomembranes in Landfill Facillities , Littlemore, D. S.;Rogers, K. S. , Geoenvironmental Engineering Conference 97 / v.,pp.105-109,
    11. Kettleman Hills waste Iandfill slope failure I: liner-system properties , Mitchell, J. K;Seed, R. B.;Seed, H. B. , Journal of Geotechnical Engineering / v.116,pp.647-668,
    12. Sharma, H. D.;Lewis, S. P. , Waste Containment System, Waste Stabilizationand Landfills : Design and Evaluation / v.,pp.,
    13. Analysis of Geosynthetic Lining Systems(GLS) Undergoing Large Deformations , Villard, P.;Gourc, J. P.;Feki, N. , Geotextile and Geomembranes / v.17,pp.17-32,
    14. Finite Element Analysis of Stability of Cover Soil on Geomembrane-lined Slopes , Wilson-Fahmy, R. F.;Koerner, R. M. , Proceedings of the Geosynthetics '93 Conference / v.,pp.1425-1437,
    15. Finite Element Analysis of Port Allen and Old River Locks , Clough, R. W.;Duncan, J. M. , Contract Report S-69-6 / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Shin, Eunchul ; Kim, Jongin ; Park, Jeongjun 2009. "The Slope Stabilization of Solid Waste Landfill Liner System" 한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, 10(3): 21~28     

 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    

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