• Geomechanics and Engineering
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• 제9권1호
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• pp.115-124
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• 2015

Determination of mobilized shear strength parameters (that identify stresses on the failure plane) is required for analyzing the stability by limit equilibrium method. Generalized Hoek-Brown (GHB) and Mohr-Coulomb (MC) failure criteria are usually used for obtaining stresses on the plane of failure. In the present paper, the applicability of these criteria for determining the stresses on failure plane is investigated. The comparison is based on stresses on the real failure plane which are obtained from the Mohr stress circle. To do so, 18 sets of data (consist of principal stresses and angle of failure plane) presented in the literature are used. In addition, the values account for (VAF) and the root mean square error (RMSE) indices were calculated to check the determination performance of the obtained results. Values of VAF and RMSE for the normal stresses on the failure plane evaluated from MC are 49% and 31.5 where for GHB are 55% and 30.5, respectively. Also, for the shear stresses on failure plane, they are 74% and 36 for MC, 76% and 34.5 for GHB. Results show that the obtained stresses and angles of failure plane for each criterion differ from real ones, but GHB results are closer to the empirical results. Also, it is inferred that results are affected by the failure envelope not real failure plane. Therefore, obtained shear strength parameters are not mobilized. Finally, a multivariable regressed relation is presented for determining the stresses on the failure plane.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.19-27
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• 2010

본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 삼축압축시험을 실시하고 Lade(1977)의 3차원 파괴규준을 적용하여 강도정수를 산정하였다. 그리고 3차원 파괴규준에 의해 산정된 강도정수와 파괴면의 특성을 살펴보고, Mohr-Coulomb의 파괴규준으로 산정한 전단강도정수와 비교검토하였다. 삼축압축시험결과를 토대로 Lade(1977)의 3차원 파괴규준을 이용하여 파괴시의 ($I_1^3/I_3-27$)과 ($P_a/I_1$) 관계로부터 매개변수인 ${\eta}_1$ 및 m을 구하였다. 3차원 파괴면을 나타내는 정팔면체 평면에서 조면암질 현무암의 파괴면이 가장 크고 스코리아가 가장 작으며, 단면형상은 조면암질 현무암이 가장 삼각형에 가깝고 스코리아가 가장 원형에 가까운 것으로 나타났다. 정팔면체 평면에서 삼축실험결과와 Lade의 파괴포락선 및 Mohr-Coulomb의 파괴포락선을 비교한 결과 높은 응력하에서는 Lade의 파괴규준이 실험치와 일치하며, 낮은 응력하에서는 Mohr-Coulomb의 파괴규준이 실험치와 일치하는 것으로 나타났다. 그리고 Lade의 3차원 파괴면은 Mohr-Coulomb의 3차원 파괴면보다 크며, 이는 Lade의 파괴규준으로 산정된 전단강도정수가 Mohr-Coulomb의 파괴규준으로 구한 것 보다 더 크게 산정됨을 의미한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제6권2호
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• pp.143-159
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• 1998

The objective of this present work is to estimate the failure loads, associated maximum transverse displacements, locations and the modes of failure, including the onset of delamination, of thin, square symmetric laminates under the action in-plane positive (+ve) shear load. Two progressive failure analyses, one using the Hashin criterion and the other using a Tensor polynomial criterion, are used in conjunction with finite element method. First order shear deformation theory along with geometric non-linearity in the von Karman sense have been employed. Variation of failure loads and failure characteristics with five type of lay-ups and three types of boundary conditions has been investigated in detail. It is observed that the maximum difference between failure loads predieted by various criteria depends strongly on the laminate lay-up and the flexural boundary restraint. Laminates with clamped edges are found to be more susceptible to failure due to transverse shear (ensuing from the out of plane bending) and delamination, while those with simply supported edges undergo total collapse at a load slightly higher than the fiber failure load. The investigation on negative (-ve) in-plane shear load is in progress and will be communicated as part-II of the present work.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.513-520
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• 2002

The stability analysis of rock slope can be predicted using a suitable field data but it cannot be predicted unless suitable field data was taken. In this study, artificial neural networks theory is applied to predict plane failure that has a few data. It is well known that human brain has the advantage of handling disperse and parallel distributed data efficiently. On the basis of this fact, artificial neural networks theory was developed and has been applied to various fields of science successfully In this study, error back-propagation algorithm that is one of the teaching techniques of artificial neural networks is applied to predict plane failure. In order to verify the applicability of this model, a total of 30 field data results are used. These data are used for training the artificial neural network model and compared between the predicted and the measured. The simulation results show the potentiality of utilizing the neural networks for effective safety factor prediction of plane failure. In conclusion, the well-trained artificial neural network model could be applied to predict the plane failure stability of rock slope.

• 지질공학
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• 제12권3호
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• pp.295-303
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• 2002

암반사면의 붕괴형태는 원호, 평면, 쐐기 또는 전도파괴로 구분하며, 각각의 붕괴는 역학적인 안정조건을 벗어날 경우 붕괴가 발생하는 것으로 평가한다. 특히, 암반사면 평면파괴는 절리면의 방향성에 대하여 일반적으로 '활동가능성이 있는 면의 주향과 절취사면의 주향의 차이가 약 20$^{\circ}$ 이상일 경우에는 발생하지 않는 것으로 알려져 있고 설계되고 있다. 그러나, 이러한 안정조건을 만족한 경우라도 사면의 붕괴가 빈번히 발생하고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 안정된 사면조건에도 불구하고 현장 지형여건상 붕괴가 발생한 사례를 중심으로 국내 암반사면의 평면파괴조건을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.315-327
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• 2019

매립지 비탈면의 전단파괴 해석은 일반적으로 역해석 통한 파괴원호활동면을 추정하고 안전율을 산정한다. 그러나 현장 상황과 해석을 통해 산정된 원호파괴면 사이에는 서로 상이한 경우가 존재한다. 그래서 연구에서는 매립장에서 발생된 파괴면을 정확히 판정할 수 있는 근거가 될 수 있는 지반내 전단활동 파괴면의 위치를 파악하기 위하여 연구를 실시하였다. 이를 위해 콘관입시험, 시추조사, 연 X-선 영상 분석, 밀도검층, 초음파주사검층 등의 현장 및 실내실험을 실시하였다. 조사 결과 콘관입시험 결과로 부터 관입저항치, 간극수압, 비배수전단강도가 주변 구간에 비해 현저히 감소하는 특정 구간을 확인할 수 있었고 지반내의 전단파괴면으로 예측된다. 추가 확인을 위해 실시된 연 X-선 영상 판독 결과 예상 활동 지반층에서 층리가 교란된(경사진) 것으로 나타났다. 밀도검층과 초음파주사검층 결과에서도 유사하게 파괴면 위치에서 다른 위치와는 다른 경향을 보이는 구간을 확인하였다. 본 연구에서 사용된 방법으로 지반내 파괴면 추정이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.457-464
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• 2000

Stereographic method is a general and basic method to analyse sliding failure potential of rock slope. Region of failure analysis using stereographic method extend to curved slope from straight slope in this paper, Curved slope is defined as the multi-face slope with free surface more than two face and has different characteristics from straight single face slope. Individual daylight envelopes of free surfaces are combined into total daylight envelope of multi-face slope. So, sliding envelope of multi-face slope is the daylight envelope except friction cone. Specially, If only single joint set is developed in the slope, single plane sliding(or plane failure) is impossible in the single-face straight slope, but possible in the multi-face slope. In the multi-face slope with only one joint set, single plane sliding occurs when orientation of sliding plane is between two side slope orientation in the sliding envelope.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.37-50
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• 1996

본 연구는 국내 고속도로의 암반사면의 현장조사를 실시하여 암반사면의 붕괴형상 및 특징을 암종 및 지질구조에 따라 분류하였으며 사면의 암종에 따른 붕괴규모, 붕괴시기 등을 분류하고 불안정한 사면에 영향을 주는 주요 지질구조에 대해 분석하였다. 연구결과, 붕괴 빈도가 높은 사면은 한반도의 남동측에 나타나는 중생대 백악기 퇴적암층과 경기일원 및 강원도 일원의 비교적 넓게 분포하고 있는 선캠브리아기의 편마암, 편암지대에 분포하는 것으로 나타났다. 암종에 따른 붕괴유형은 화성암이 낙석, 평면파괴, 토층유실, 원호파괴의 붕괴유형을 보이나 붕괴빈도가 비교적 낮고 퇴적암에서는 평면파괴가 우세하게 나타났으며 계일층의 차별적인 풍화에 의해 붕락형의 붕괴유형을 보이기도 하였다. 그리고 변성암에서는 암질불량으로 인한 원형파괴, 단층구조 및 엽리 등으로 인한 쐐기파괴, 평면파괴양상을 보였다. 지질구조에 따른 붕괴는 퇴적암에서는 주로 층리에 의해서는 붕괴가 발생되었으며 화성암에서는 절리, 그리고 변성암에서는 단층과 암질불량에 의한 붕괴가 우세한 것으로 나타났다.

• 한국농공학회지
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• 제38권6호
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• pp.64-73
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• 1996

The three-dimensional strength behavior of compacted decomposed granite soil was studied using cubical triaxial tests with independent control of the three principal stresses. All specimens were loaded under conditions of principal stress direction fixed and aligned with the directions of compacted plane. For comparable test conditions, the major principal strain and volume strain to failure were smallest when the major principal stress acted perpendicular to the compacted plane. The opposite extremes were obtained when the major principal stress acted parallel to the compacted plane. In cubical triaxial tests with same b values and with ${\theta}$ values in one of three sectors of the octahedral plane, independent of the range of ${\theta}$, higher friction angles are obtained in tests with b greater than in triaxial compression tests in which b 0.0, Comparison between the results of the drained cubical triaxial tests on lksan compacted decomposed granite soil and the cross section of the Mohr-Coulomb failure surface as well as the cross section of the Mohr-Coulomb failure surface were made. Lade's isotropic failure criterion based on vertical specimens overestimates the strengths for tests performed with values of 0 between 90˚ and 1 50˚ the Mohr-Coulomb criterion generally underestimates the strengths of tests performed with values of ${\theta}$ between $0^{\circ}$ and $180^{\circ}$ except around the $120^{\circ}$.

• 터널과지하공간
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• 제31권5호
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• pp.360-373
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• 2021

지반공학 분석에는 재료정수의 샘플링 및 실험기술에 이르기까지 많은 불확실성의 원인이 존재한다. 암반사면의 평면파괴에 대한 기존의 결정론적 안정성 분석은 안전율은 계산하지만, 파괴확률이나 신뢰지수를 고려하지 않는다. 기존의 사면안정해석에서는 지반의 불확실성을 전체적 안전율로 평가하여 현실적인 암반사면의 안정성을 자세히 평가하기가 힘들다. 본 논문에서는 암석사면의 평면파괴에 적용되는 MCS, FOSM, PEM, Taylor Series와 같은 기존의 확률론적 분석기법을 자세히 검토한다. 몬테카를로 방법(MCS)은 가장 정확한 확률론적 안전율을 계산한다. 그러나 이 방법은 시간이 많이 걸리는 문제가 발생되므로 간이 확률론적 방법은 MCS에 대한 대안이 될 수 있다. 이 연구에서는 간이 확률론적 방법을 사용하여 암반사면의 평면파괴에 대한 확률분석을 제시하였다.