본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

손상대를 고려한 암반사면 안정성 평가 및 인자분석

Assessment of Rock Slope Stability and Factor Analysis with a Consideration of a Damaged Zone

박의섭|김진수|권상기|천대성
한국암반공학회 (Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering)|2014.06|터널과 지하공간 (TUNNEL AND UNDERGROUND SPACE)|제24권 제3호|pp. 187-200

0

조회

0

다운로드

2

인용

0

참고문헌

키워드

Design of Experiment실험계획법Fractional Factorial Design안전율부분요인설계법역학적 안정성손상대Damaged ZoneMechanical StabilityFactor-of-safety
주제분류자원공학

초록

굴착 또는 발파 후 암반손상대 내 암반 물성은 응력재분배나 발파충격에 의해 영구히 약화된다. 본 논문에서는 이러한 암반손상대를 사면에 적용하였다. 손상대 유·무에 따라 2차원 모델링을 통해 암반사면의 역학적안정성을 비교하고 안전율에 영향을 미치는 인자를 분석하는 것이 본 연구의 목적이다. 모델링 결과 사면의역학적 안정성은 손상대 유·무에 따라 현저하게 차이가 있었다. 특히 손상대를 고려한 안전율은 고려하지 않을때보다 약 49.4%가 감소하였다. 부분요인설계법을 이용하여 안전율에 관한 인자 분석을 실시한 결과 안전율에영향을 미치는 주요 인자는 사면 경사, 점착력, 내부마찰각, 높이였다.

Abstract

After excavation or blasting, rock properties within an excavation damaged zone can be perpetuallyweakened on account of stress redistribution or blasting impact. In the present study, the excavation damaged zoneis applied to a rock slope. The objective of this research is to compare the mechanical stability of the rock slopedepending on the presence of the damaged zone using 2-dimensional modeling and analyze factors affectingfactor-of-safety. From the modeling, it was founded that the mechanical stability of the rock slope is significantlydependent on the presence of the damaged zone. In particular, factor-of-safety with a consideration of the damagedzone decreased by approximately 49.4% in comparison with no damaged zone. Factor analysis by fractional factorialdesign was carried out on factor-of-safety. It showed that the key parameters affecting factor-of-safety are angleof the slope, cohesion, internal friction angle and height.

참고문헌 (36)

  1. Bäckblom, G., "Recent experiments in hard rocks to study the excavation response: Implication for the performance of a nuclear waste geological repository", Tunnelling and underground space technology, 14, pp.377~394 (1999)
  2. Bauer, C., "Disturbed zones assessment with permeability measurements in the ZEDEX tunnel", Proceedings of the excavation disturbed zone workshop, Designing the excavation disturbed zone for a nuclear waste repository in hard rock (1996)
  3. Bossart, P., "Geological and hydraulic characterization of the excavation disturbed zone in the opalinus clay of the Mont Terri Rock Laboratory", Engineering Geology, 66, pp.19~38 (2002)
  4. Cai, M., "Assessment of excavation damaged zone using a micromechanics model", Tunnelling and underground space technology, pp.301~310 (2005)
  5. Choi, B.H, "A study on the improvement of surface blasting method in Pasir Coal Mine", Journal of Korean Society of Explosives & Blasting Engineering, 24(1), pp.57~62 (2006)
  6. Collins, D.S., "Interpreting the amount and orientation of microcracks in the excavation damaged zone using velocity, modulus and crack density values", The 2002 international EDZ workshop (2003), Atomic Emergy of Canada Limited
  7. Deng, J.H., "Characterization of the disturbed zone in a large rock excavation for the Three Gorges Project", Can. Geotech. J, 38, pp.95~106 (2001)
  8. A study of damage and disturbance from tunnel excavation by blasting and tunnel boring, ZEDEX, "Emsley, S.", Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co, 198~, pp.Technical report 97-30 (1997)
  9. Hydraulic features of the excavation disturbed zone-laboratory investigations of samples taken from the Q-and S-tunnel at Äspö HRL, "Ericsson, L.O.", SKB, ~, pp.SKB Report R-09-45 (2009)
  10. Fisher, R.A., "The design of experiments", pp.251~ (1935), Oliver & Boyd
  11. Goodman, R.E., "Behavior of rock slope", Journal Geotech Geoenviron Eng, 126(8), pp.675~684 (2000)
  12. Itasca Consulting Group Inc, "FLAC, FISH in FLAC", ~ (2002)
  13. Itasca Consulting Group Inc, "FLAC Version 7.0", Factor of Safety, ~ (2011)
  14. 강성승, "탄성파 검층법을 이용한 암반손상대 평가", 터널과 지하공간, 16(1), pp.50~57 (2006), 한국암반공학회
  15. Kim, H.C., "Introduction to design of experiment", pp.1~2 (2007), Hanol Publisher
  16. 김진수, "암반손상대를 고려한 터널 안정성 민감도 분석", 한국터널지하공간학회 논문집, 16(1), pp.89~102 (2014), 사단법인 한국터널지하공간학회
  17. 김진섭, "원자력연구원 내 지하처분연구시설의 암반 손상대 발생영향 분석", 화약 발파, 27(1), pp.21~31 (2009), 대한화약발파공학회
  18. Thermo-mechanical sensitivity analysis of repository design parameters using Korean geological conditions, "Kown, S.", KAERI, ~, pp.TR-2360 (2003), 2003
  19. Investigation of the development of the effect of an excavation damaged zone at KAERI Underground Research Tunnel, "Kwon, S.", KAERI, ~, pp.TR-3533 (2008), 2008
  20. Lai, X., "Assessment of rock mass characteristics and the excavation disturbed zone in the Lingxin Coal Mine beneath the Xitian River, China", International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 43, pp.572~581 (2006)
  21. Lee, C.S., "Characterization of thermal-mechanical behavior of rock mass in the excavation damaged zone at KURT", 박사, pp.2012
  22. 이창수, "한국원자력연구원 내 지하연구시설에서의 굴착손상영역 평가", 터널과 지하공간, 21(5), pp.359~369 (2011), 한국암반공학회
  23. Lim, H.U., "Stability analysis of rock slope in limestone mine by numerical analysis", Journal of Korean Society for Rock Mechanics, 11(3), pp.270~278 (2001)
  24. Lu, W.B., "Spatial distribution of excavation induced damage zone of high rock slope", International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 64, pp.181~191 (2013)
  25. Malmgren, L., "Excavation damaged zone at Kiirunavaara Mine", Journal of Applied Geophysics (2005)
  26. Malmgren, L., "The excavation disturbed zone (EDZ) at Kiirunavaara Mine, Sweden-by seismic measurements", Journal of Applied Geophysics, 61, pp.1~15 (2007)
  27. Martino, J.B., "Excavatio-induced damage studies at the Underground Research Laboratory", International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 41, pp.1413~1426 (2004)
  28. Montgomery, D.C., "Design and analysis of experiments", pp.335~378 (1991)
  29. Park, S.H., "Enforcement method of design of experiment", 2~ (2010)
  30. Park, S.H., "Modern design of experiment using MINITAB", pp.15~ (2011), Minyoung Publisher
  31. Blast-induced damaged zone studies, Final report to Trafikverket, "Saiang, D.", Luleå university of technology, ~ (2011)
  32. Numerical study of the mechanical behavior of the damaged rock mass around an underground excavation, Appendix D: 2008 Massmin power point presentation, "Saiang, D.", Luleå university of technology, ~ (2008)
  33. Sato, T., "In situ experiments on an excavation disturbed zone induced by mechanical excavation in Neogen sedimentary rock at Tono Mine, Central Japan", Engineering Geology, 56(1-2), pp.97~108 (2000)
  34. Sheng, Q., "Estimating the excavation disturbed zone in the permanent shiplock slopes of the Three Gorges Project, China", Int. Journal Rock Mech. Min. Sci, 39(2002), pp.165~184 (2002)
  35. 양형식, "지하수의 영향을 고려한 사면 해석 소프트웨어 개발", 터널과 지하공간, 15(3), pp.127~136 (2005), 한국암반공학회
  36. Assessment of the excavation-damaged zone in a tall rock slope using acoustic testing method, Geotech. Geol. Eng., Technical note, "Zhou, J.", Springer International Publishing Switzerland, ~ (2014)

관련 논문AI추천

발파로 인한 노천광산 사면안정성 평가 및 인자분석김종관한국암반공학회 · 터널과 지하공간2020 · 제30권 제1호암반손상대를 고려한 터널 안정성 민감도 분석권상기, 김진수사단법인 한국터널지하공간학회 · 한국터널지하공간학회 논문집2014 · 제16권 제1호갱내 채광 광산 안정성에 영향을 미치는 인자 분석김동휘, 김범준, 백환조한국자원공학회 · 한국자원공학회지2021 · 제58권 제1호암반비탈면의 성능기반 평가기법 연구 : 가중치 도출 및 검증 - AHP 기법과 상관분석을 중심으로 -강창규, 류호상, 이종건, 장범수, 허인영한국암반공학회 · 터널과 지하공간2016 · 제26권 제5호불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석황재윤한국암반공학회 · 터널과 지하공간2015 · 제25권 제1호지하수위 변화에 따른 암반사면의 안정성 해석양형식, 장형두한국암반공학회 · 터널과 지하공간2010 · 제20권 제1호

이 간행물의 다른 논문 (5건)

전산유체역학을 이용한 다중 열저장공동의 이격거리별 열적 성능 분석박도현, 박의섭, 선우춘pp. 201-211실내시험과 현장암반분류를 이용한 광산갱도의 안정성 해석박삼규, 이동길, 박찬, 김민식, 김종우, 조영도pp. 212-223침수-하중 조건에서의 결정질 화강암의 열적, 역학적 물성 변화허진, 서정범, 이재철, 박승훈, 권상기, 박정찬pp. 224-233지열발전 시추프로젝트의 4D 정보화기반 통합관리 시스템 개발신휴성, 이승수, 김광염pp. 234-242입자 기반 개별요소모델을 통한 암석의 강도 및 변형 특성 모사이윤수, 박정욱, 박의섭, 박찬pp. 243-254
원문 보기