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불연속면의 연장성을 고려한 암반사면의 구간별 평면파괴 확률해석
성숙경*․장현식․장보안
강원대학교 지구물리학과
강원도 춘천시 효자2동 강원대학교 자연대학 지구물리학과 016-332-2439 [email protected]
요 약
자연적으로 생성된 절리는 가변성(variability)과 불확실성(uncertainty)을 내포하고 있으 며 사면의 안정성에 매우 민감한 영향을 미친다. 본 연구에서는 불확실성을 효과적으로 다 루기 위해 불연속면의 전단강도 특성을 확률변수(random variable)로 가정하고, Monte Carlo simulation 기법을 이용한 확률론적 해석(probability analysis)을 제안하였다. 사면 의 안정해석은 강도특성이 안정성에 미치는 영향을 비교하고자 Mohr-Coulomb 모델과 Barton-Chubey(1977) 모델을 적용하여 수행되었고, 보다 현실적인 결과도출을 위해 구간 해석과 불연속면의 연속성을 고려한 해석, 인장균열의 위치와 유무에 따른 해석을 수행하였 다. 이와 같은 방법을 모델링과 평면파괴가 예상되는 현장사면에 적용한 결과 파괴면의 깊 이가 깊어질수록 안전율은 감소하고 파괴확률이 증가하였다. 안전율은 Mohr-Coulomb 모 델이 불연속면의 높이에 따라 민감하게 변화하였으며 파괴확률은 인장균열이 사면 상부에 있을 경우가 가장 큰 값을 보였다. 그러나 연속성을 고려한 결과 Barton-Chubey(1977) 모 델을 적용한 경우가 더 큰 파괴확률을 갖으며 인장균열이 사면위에 존재할 때 가장 큰 값 을 보였다. 또한 불연속면이 사면 하부로 내려갈수록 구간 파괴확률이 점차 증가하다 어느 시점부터 감소하는 양상을 보여 위험성이 높은 특정 구간을 찾을 수 있었다. 따라서 현장에 서 획득한 연속성 자료를 파괴확률에 곱하여 새로운 파괴확률을 계산함으로써 보다 합리적 인 파괴확률을 도출할 수 있다.
사사 : 이 연구는 소방방재청 자연재해저감기술개발사업(사면 붕괴 예측 및 대응 기술 개 발) 연구비 지원으로 수행되었으며 이에 감사드립니다.
