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보고서 상세정보

급경사지 안정요소 분석 및 해석방안 연구
Analyses of Factors affecting Steep-slope Stability and Feld Application

  • 주관연구기관

    국립방재연구소
    National Institute For Disaster Prevention

  • 연구책임자

    박덕근

  • 참여연구자

    오정림   손영진   이민석   송영갑   김만일  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2009-12

  • 주관부처

    행정안전부

  • 사업 관리 기관

    국립방재연구소
    National Institute For Disaster Prevention

  • 등록번호

    TRKO201000000839

  • 키워드

    급경사지 정기점검.안전성 평가표.현장조사 시스템.Steep-slope safety inspection.Stability evaluation table.In-situ survery support system.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    1. Literature review for the development of steep-slope in-situ survey system
    - Investigation of in-situ system in Korea and o...

    1. Literature review for the development of steep-slope in-situ survey system
    - Investigation of in-situ system in Korea and other countries
    - Proposal of a new steep-slope field check list
    2. Research on the steep-slope in-situ survey items
    - Data survey on in-situ survey items of steep-slope
    - Proposal of essential items for steep-slope in-situ survey
    3. Development of equipment and review of applicability for in-situ survey system
    - Development of equipment for the in-situ survey system
    - Steep slope analysis using numerical analysis, stereography, etc.


    1. 급경사지 현장조사 평가표 개선을 위한 자료 조사
    - 국내외 활용되고 있는 현장조사 평가표 자료 조사
    - 방재연구소 활용 급경사지 안정성 평가표 개선
    2. 급경사지 현장조사 항목 연구
    - 국내 사면관련 현장...

    1. 급경사지 현장조사 평가표 개선을 위한 자료 조사
    - 국내외 활용되고 있는 현장조사 평가표 자료 조사
    - 방재연구소 활용 급경사지 안정성 평가표 개선
    2. 급경사지 현장조사 항목 연구
    - 국내 사면관련 현장조사 항목 자료 조사
    - 급경사지 현장조사 필수항목 연구
    3. 현장조사 시스템 개발을 위한 장비 구축 및 활용성 연구
    - 현장조사 시스템 개발을 위한 장비 구축
    - Stereography 등 분석프로그램을 활용한 급경사지 분석


  • 목차(Contents) 

    1. 제 1 장 서론 ... 18
    2. 1.1 연구배경 및 목적 ... 18
    3. 1.2 연구내용 및 방법 ... 19
    4. 1.3 연구구성 및 흐름 ... 21
    5. 제 2 장 국내외 급경사지 안정성 평가 연구동향 ... 24
    6. 2.1 국내 연구동향 ... 24
    7. 2....
    1. 제 1 장 서론 ... 18
    2. 1.1 연구배경 및 목적 ... 18
    3. 1.2 연구내용 및 방법 ... 19
    4. 1.3 연구구성 및 흐름 ... 21
    5. 제 2 장 국내외 급경사지 안정성 평가 연구동향 ... 24
    6. 2.1 국내 연구동향 ... 24
    7. 2.1.1 최경의 급경사지 안정성 평가법 ... 24
    8. 2.1.2 한국건설기술연구원의 투자우선순위 평가법 ... 25
    9. 2.1.3 국립방재연구소의 급경사지 안정성 평가법 ... 27
    10. 2.1.4 한국철도기술연구원의 급경사지 평가법 ... 27
    11. 2.1.5 한국도로공사의 고속도로 급경사지의 안정성 평가함 ... 32
    12. 2.1.6 한국시설안전공단의 급경사지의 안정성 평가법 ... 35
    13. 2.2 국외 연구동향 ... 40
    14. 2.2.1 홍콩의 급경사지 안정성 평가법 ... 40
    15. 2.2.2 일본건설성의 급경사지 안정성 평가법 ... 42
    16. 2.2.3 미도로연방국의 낙석위험평가법 ... 47
    17. 2.3 국내외 연구동향 요약 ... 49
    18. 제 3 장 급경사지 안정요소 분석연구 ... 52
    19. 3.1 급경사지 붕괴유발인자 조사.분석 ... 52
    20. 3.1.1 급경사지 붕괴요인 ... 52
    21. 3.1.2 급경사지 붕괴형태 ... 52
    22. 3.1.3 급경사지 붕괴유발인자 분석 ... 53
    23. 3.2 급경사지 안정성 평가법 분석 ... 65
    24. 3.2.1 급경사지 안정성 평가법의 평가항목 종류 ... 65
    25. 3.2.2 급경사지 안정성 평가 점수의 산출방식과 안정성 평가방법 ... 67
    26. 3.2.3 국내외 급경사지 안정성 평가법의 항목별 비교 및 분석 ... 68
    27. 3.2.4 급경사지 안정성 평가법 분석결과 ... 79
    28. 3.3 수치해석을 통한 급경사지 안정성 평가법 비교 ... 81
    29. 3.3.1 급경사지 해석방법 ... 81
    30. 3.3.2 안전율과 평가법 배점의 관계 ... 83
    31. 3.3.3 한계평형해석 ... 102
    32. 3.4 현장적용을 통한 안정성 평가기법 비교 ... 106
    33. 3.4.1 조사지역 및 방법 ... 106
    34. 3.4.2 평가자료 분석 ... 107
    35. 3.5 급경사지 안정성 평가법 제안 ... 127
    36. 3.5.1 기존 평가법 고찰 및 개선방안 도출 ... 127
    37. 3.5.2 개선된 급경사지 평가법 제안 ... 130
    38. 제 4 장 급경사지 재해지역 해석방안 연구 ... 138
    39. 4.1 입체촬영을 활용한 급경사지 분석 ... 138
    40. 4.1.1 급경사지 분석을 위한 stereography 프로그램 개요 ... 138
    41. 4.1.2 3D 이미지를 활용한 불연속면 측정 및 분석 ... 139
    42. 4.2 공간정보를 활용한 급경사지 분석 ... 145
    43. 4.2.1 급경사지 분석을 위한 공간정보 프로그램 개요 ... 145
    44. 4.2.2 공간정보를 활용한 급경사지 재해현장 분석 ... 150
    45. 제 5 장 요약 및 결론 ... 168
    46. 5.1 요약 ... 168
    47. 5.2 결론 ... 171
    48. 5.3 향후 추진계획 ... 172
    49. 참고문헌 ... 174
    50. 부록 ... 176
    51. 부록 A. 항공촬영 비행선 매뉴얼 ... 178
    52. 부록 B. DGPS 매뉴얼 ... 196
    53. 부록 C. ShapeMetriX3D 매뉴얼 ... 208
    54. 그림차례 ... 0
    55. 그림 1.1 2009년도 연구과제 흐름도 ... 22
    56. 그림 3.1 급경사지 붕괴요인 ... 52
    57. 그림 3.2 사면활동의 종류 ... 53
    58. 그림 3.3 평판을 이용한 절리의 굴곡도 측정 ... 60
    59. 그림 3.4 절리면 마찰각 추정법 ... 61
    60. 그림 3.5 최경 평가법의 항목별 비중분포 ... 71
    61. 그림 3.6 한국건설기술연구원의 평가법 항목별 비중분포 ... 72
    62. 그림 3.7 국립방재연구소 평가법의 항목별 비중분포 ... 73
    63. 그림 3.8 한국도로공사 평가법의 항목별 비중분포 ... 74
    64. 그림 3.9 한국시설안전공단의 항목별 비중분포 ... 75
    65. 그림 3.10 홍콩의 급경사지 평가법 항목별 비중분포 ... 76
    66. 그림 3.11 수치해석에 사용된 급경사지 모델 ... 82
    67. 그림 3.12 유한차분해석의 개념 ... 83
    68. 그림 3.13 Flac-$slope^{(R)}$을 이용한 유한차분해석법 ... 83
    69. 그림 3.14 모델링 격자망 ... 84
    70. 그림 3.15 전단강도감소법을 이용한 안전율 산장 ... 84
    71. 그림 3.16 지하수위에 따른 안전율 차이 ... 88
    72. 그림 3.17 안전율과 급경사지 높이 - 경사와의 관계 ... 89
    73. 그림 3.18 안전율과 급경사지 경사 - 높이와의 관계 I ... 90
    74. 그림 3.19 안전율과 급경사지 경사 - 높이와의 관계 II ... 90
    75. 그림 3.20 높이-경사 상관관계(0$\leq$3.0) ... 91
    76. 그림 3.21 높이-경사 상관관계(0$\leq$FS<1.0) ... 92
    77. 그림 3.22 높이-경사 상관관계(1.0$\leq$FS<2.0) ... 92
    78. 그림 3.23 높이-경사 상관관계(2.0$\leq$FS<3.0) ... 93
    79. 그림 3.24 지하수위에 따른 파괴양상 ... 93
    80. 그림 3.25 경사각-지하수위 관계 ... 94
    81. 그림 3.26 경사높이-지하수위 관계 ... 94
    82. 그림 3.27 연구기관별 배점비율 ... 101
    83. 그림 3.28 파괴면에 작용하는 힘 ... 102
    84. 그림 3.29 $Slope5.0^{(R)}$을 이용한 한계평형해석법 ... 103
    85. 그림 3.30 한계평형해석법에 의해 산정된 최소안전율 ... 103
    86. 그림 3.31 조사대상 사면의 위치 ... 109
    87. 그림 3.32 조사대상 급경사지 일반현황 ... 109
    88. 그림 3.33 한국건설기술연구원의 평가법에 의한 위험도 점수 분포도 ... 110
    89. 그림 3.34 급경사지 높이와 총점과의 상관관계 ... 113
    90. 그림 3.35 주관적 위험도와 총점과 상관관계 ... 113
    91. 그림 3.36 안정해석과 총점과의 상관관계 ... 114
    92. 그림 3.37 국립방재연구소의 평가법에 의한 판정 분포도 ... 115
    93. 그림 3.38 한국도로공사의 평가등급 분포도 ... 117
    94. 그림 3.39 II등급 점수 분포도 ... 118
    95. 그림 3.40 상.하위 10% 급경사지 평가항목 평균 ... 120
    96. 그림 3.41 한국시설안전공단의 평가등급 분포도 ... 121
    97. 그림 3.42 C등급 점수 분포도 ... 122
    98. 그림 3.43 홍콩 평가법에 의한 종합점수 분포도 ... 124
    99. 그림 3.44 홍콩 평가법에 의한 불안정점수 분포도 ... 124
    100. 그림 3.45 홍콩 평가법에 의한 예상피해점수 분포도 ... 125
    101. 그림 3.46 위험도 평가표 개선 사항 ... 131
    102. 그림 3.47 개선된 토사사면 위험도 평가법 항목별 점수 ... 132
    103. 그림 3.48 개선된 암반사면 위험도 평가법 항목별 점수 ... 132
    104. 그림 3.49 개선된 급경사지 평가법에 의한 점수 분포도 ... 135
    105. 그림 4.1 ShapeMetriX3D 시스템 (1)카메라, (2)노트북, (3)반사판 지지대,(4)반사판 ... 138
    106. 그림 4.2 3D 형상이 나타나는 원리 ... 139
    107. 그림 4.3 사진측량 대상 급경사지 ... 141
    108. 그림 4.4 초기 3D 이미지 생성 ... 142
    109. 그림 4.5 급경사지의 불연속면 현황 ... 143
    110. 그림 4.6 불연속면의 방향성 분석 ... 143
    111. 그림 4.7 급경사지 profile 설정 ... 144
    112. 그림 4.8 급경사지 profile 분석 결과 ... 144
    113. 그림 4.9 급경사지 면적 측정 ... 145
    114. 그림 4.10 GIS 구성 요소 ... 146
    115. 그림 4.11 GIS 레이어 ... 147
    116. 그림 4.12 ArcGIS Desktop 개요도 ... 148
    117. 그림 4.13 항공촬영 비행선 구성품목 ... 151
    118. 그림 4.14 항공촬영 기준좌표점 설치 ... 154
    119. 그림 4.15 항공영상 붕괴지역 전경(충남 연기군 행정중심 복합도시 인근) ... 155
    120. 그림 4.16 항공촬영을 통한 붕괴지역 면적 및 둘레길이 분석 ... 155
    121. 그림 4.17 붕괴지역 단면도 분석 ... 156
    122. 그림 4.18 DGPS 좌표측정 개요도 ... 157
    123. 그림 4.19 DGPS 활용한 급경사지 재해현장조사 ... 157
    124. 그림 4.20 전북 진안군 정천면 일대 급경사지 현장 tracking 분석 ... 158
    125. 그림 4.21 전북 진안군 정천면 일대 급경사지 평균 경사도 분석 ... 159
    126. 그림 4.22 전북 진안군 정천면 일대 급경사지 평균 경사면 분석 ... 159
    127. 그림 4.23 경기도 남양주시 화도읍 구암리 급경사지 재해현장 분석 ... 160
    128. 그림 4.24 부산광역시 사하구 경동그린윈츠아파트 급경사지 재해현장 분석 ... 161
    129. 그림 4.25 부산광역시 연제구 연신6동 급경사지 재해현장 분석 ... 162
    130. 그림 4.26 경남 마산시 구산면 심리 563번지 급경사지 재해현장 분석 ... 163
    131. 그림 4.27 경남 창원시 귀산동 갯마을 급경사지 재해현장 분석 ... 164
    132. 그림 4.28 전남 광양시 다압면 신원리 지방도861호선 급경사지 재해현장 분석 ... 165
    133. 그림 4.29 전남 광양시 진월면 망덕리 급경사지 재해현장 분석 ... 166
    134. 표차례 ... 0
    135. 표 2.1 최경의 급경사지 안정성 평가법(1986) ... 24
    136. 표 2.2 한국건설기술연구원의 도로절토사면 상태평가법 (2002) ... 25
    137. 표 2.3 국립방재연구소의 급경사지 안정성 평가법(토사사면) (2001) ... 28
    138. 표 2.4 국립방재연구소의 급경사지 안정성 평가법(암반사면) (2001) ... 29
    139. 표 2.5 한국철도기술연구원의 급경사지 평가법(2004) ... 30
    140. 표 2.6 한국도로공사의 고속도로 절토사면의 안정성 평가법(2004) ... 33
    141. 표 2.7 한국시설안전공단의 급경사지 평가법(급경사지 손상상태) (2004) ... 35
    142. 표 2.8 한국시설안전공단의 급경사지 평가법(토사사면) (2004) ... 36
    143. 표 2.9 한국시설안전공단의 급경사지 평가법(연약암반사면) (2004) ... 37
    144. 표 2.10 한국시설안전공단의 급경사지 평가법(파쇄암반사면) (2004) ... 38
    145. 표 2.11 한국시설안전공단의 급경사지 평가법(절리암반사면) (2004) ... 39
    146. 표 2.12 홍콩의 사면 안정성 평가법(1988) ... 40
    147. 표 2.13 일본건설성의 급경사지 안정성 평가법 I (낙석.붕괴) (1983) ... 43
    148. 표 2.14 일본건설성의 급경사지 안정성 평가법 I (산사태) (1983) ... 45
    149. 표 2.15 일본건설성의 급경사지 안정성 평가법 II (1983) ... 47
    150. 표 2.16 미도로연방국의 낙석위험평가법(RHRS) (1993) ... 48
    151. 표 3.1 Moye(1955)에 의한 암석의 풍화등급 ... 63
    152. 표 3.2 국내외 급경사지 평가법의 항목 종류 비교 ... 66
    153. 표 3.3 국내외 급경사지 평가법 비교 ... 67
    154. 표 3.4 국내외 급경사지 평가법의 붕괴 위험도 항목델 비중 비교 ... 69
    155. 표 3.5 국내외 급경사지 평가법의 획득 가능한 최대점수(총점) ... 71
    156. 표 3.6 국내외 급경사지 평가법의 피해위험도 항목별 최대획득 점수 ... 78
    157. 표 3.7 국내외 기관별 평가법 분석결과 ... 80
    158. 표 3.8 수치해석 모델링에 필요한 자료 ... 81
    159. 표 3.9 가상 사면 안전율(건조) ... 85
    160. 표 3.10 가상 사면 안전율(지하수위 1/3) ... 85
    161. 표 3.11 가상 사면 안전율(지하수위 1/2) ... 86
    162. 표 3.12 가상 사면 안전율(지하수위 2/3) ... 86
    163. 표 3.13 가상 사면 안전율(지하수위 만수위) ... 87
    164. 표 3.14 한국건설기술연구원의 건조 급경사지 배점비율 ... 95
    165. 표 3.15 한국건설기술연구원의 지하수위 고려 급경사지 배점비율 ... 96
    166. 표 3.16 국립방재연구소의 건조 급경사지 배점비율 ... 97
    167. 표 3.17 국립방재연구소의 지하수위 고려 급경사지 배점비율 ... 97
    168. 표 3.18 한국도로공사의 건조 급경사지 배점비율 ... 98
    169. 표 3.19 한국도로공사의 지하수위 고려 급경사지 ... 99
    170. 표 3.20 한국시설안전공단의 건조 급경사지 배점비율 ... 100
    171. 표 3.21 한국시설안전공단의 지하수위 고려 급경사지 배점비율 ... 100
    172. 표 3.22 급경사지 평가표 적용 대상사면 리스트 ... 108
    173. 표 3.23 한국건설기술연구원의 평가법에 의한 위험점수 상.하위 10% 급경사지 ... 111
    174. 표 3.24 국립방재연구소의 평가등급 기준 ... 114
    175. 표 3.25 국립방재연구소의 평가법에 의한 종합점수 상.하위 10% 급경사지 ... 116
    176. 표 3.26 한국도로공사의 평가등급 기준 ... 119
    177. 표 3.27 한국도로공사의 평가법에 의한 종합점수 상.하위 10% 급경사지 ... 119
    178. 표 3.28 한국시설안전공단의 평가등급 기준 ... 121
    179. 표 3.29 한국시설안전공단의 평가법에 의한 종합점수 상.하위 10% 급경사지 ... 122
    180. 표 3.30 홍콩의 평가법에 의한 종합점수 상.하위 10% 급경사지 ... 126
    181. 표 3.31 국립방재연구소 개선된 토사사면 위험도 평가법(안) ... 133
    182. 표 3.32 국립방재연구소 개선된 암반사면 위험도 평가법(안) ... 134
    183. 표 3.33 개선된 급경사지 평가법에 의한 종합점수 상.하위 10% 급경사지 ... 136
    184. 표 4.1 급경사지 측정좌표 ... 141
    185. 표 4.2 급경사지 절리군 ... 142
    186. 표 4.3 항공촬영 비행 전 체크리스트 ... 152
    187. 표 4.4 항공촬영 비행 후 체크리스트 ... 153
    188. 표 4.5 항공영상 촬영 측정좌표 ... 154
  • 참고문헌

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