낙석의 위험성 경감을 위한 사면의 외적조건 특성에 관한 수치해석적 연구
Numerical Analysis on Morphologic Characteristics of Rock Slope for Reducing Rockfall Risk
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초록
국토의 약 70%가 산악지형인 우리나라의 지형적 특성상 각종 건설공사에 따른 대절토 사면의 형성으로 인해 낙석의 위험성이 급증하고 있다. 특히 해마다 반복되는 집중호우 시의 사면 붕괴는 대규모 낙석을 동반하면서 막대한 인적, 물적 피해를 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 많은 현장조사연구 및 기초연구들이 수행되고 있으나 이들 연구의 대부분은 낙석이 발생할 경우의 보강 및 낙석 위험도 분석 등에 국한되고 있어, 근본적인 낙석의 거동에 관한 검토 및 분석은 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 기법을 이용하여 사면의 외적 요소에 따른 낙석의 거동 특성을 규명하였으며, 이를 위해 개별요소법의 하나인 PFC2D가 이용되었다. 사면의 외적 요소로 사면의 표면상태, 구배, 소단 개수, 소단 구배 및 낙석의 크기에 대한 소단의 너비의 비 등이 검토되었으며, 이들 요소에 대한 다양한 변화를 통해 낙석의 거동 메커니즘이 수치해석적으로 분석되었다.
Abstract
Geo-hazard shows a rapid increasing tendency with establishment of frequent great slopes in various construction sites, especially in the unfavorable topographic condition in which about 70% of the surface is covered by the mountainous area. An repeatedly taking place on the heavy rain season is accompanied by a large scale of rockfall, and causes great damage to an individual as well as a property. Even though lots of field studies and fundamental studies have been performed to reduce this hazard, however, an essential study on the mechanism of the rockfall should be limited to the conventional studies on the slope reinforcement and/or the rockfall risk analysis. In this study, the mechanism of rockfall depending on the morphologic characteristics of slope has been simulated numerically with the PFC2D, one of the discrete element programs. For analyzing its mechanism, the input parameters relating to the slope such as surface condition, gradient, number of benches, bench gradient, and the ratio of bench width to rockfall size were taken into consideration.
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