9-5. 대규모 암반 비탈면활동 검토방법 3가지를 쓰시오.
암반사면의 안정해석법과 안정대책법
1. 정의
1)암반사면의 붕괴형태는 사면 발달 불연속면의 발달상태에 따라서 원형파괴, 평면,쐐기,전도파괴
2)암반사면의 사면안정 검토는 암석의 강도에 의해 하는 것보다는 불연속면의 발달상태를 조사하여 판단
3)암반사면의 안정해석법은 본래 응용지리학 분야에서 노천굴 광산의 굴착법면에 대한 암반의 안정을 검토하기 위해 주로 스테레오투영법을 적용한 기하학적해석방법으로 발전되어 왔으나 근래의 Hook-Bary등의 공헌에 의한 암반의 불연속면을 대항으로 한 구조적해석을 널리 활용되기에 이르렀다
2. 암반사면의 파괴형태
1)파괴형태는 가장 취약한 불연속면의 주향 및 경사도에 따라 결정
2)파괴형태(원-간계토 평-주경 쐐-예교 전-평경급) (원평쐐전)(간주예평)
가. 평면파괴 : 불연속면과 사면의 주향이 거의 평행, 두면의 경사방향이 같을 때 발생
나. 쐐기파괴 : 두계층이 불연속면이 각각예각으로 교차
다. 토플링파괴 : 불연속면과 사면이 평행이고 두면의 경사가 방향이 다르면서 급경사
라. 원호파괴 : 불연속면의 간격이 매우 좁고 계통수가 많으면 암반등 거의 분쇄된 토질사면과 같은 파괴형태
3) 암반사면의 붕괴 형태
토사 사면의 붕괴는 대부분 원호파괴인 반면 암반사면의 붕괴는 불연속면을 따라 파괴된다.
가 평면파괴
층리나 절리 같은 불연속면이 경사면과 동일한 주향을 가지고 마찰각보다 더 큰 각도로 굴착면쪽으로 기울어져 있을 때 발생
나. 쐐기형파괴
두 개의 불연속면이 사면에 비스듬히 존재할 때 발생
이 불연속면 위의 rock block은 두 불연속면의 교차 경사각이 마찰각보다 클 경우 교차선 방향으로 미끄러 진다.
다. 원형파괴
마찰원법, 절편법(Bishop) 사용
불연속면이 불규칙하게 많이 발달하여 절리 정도가 심한 파쇄암에서 발생
라. 회전파괴
급경사의 불연속면에 의해 분기되어 있는 연속적인 기둥상의 암반이 사면의 전면 방향으로 휘어지며 파괴하는 현상
3. 암반사면붕괴원인
1)주변환경의 영향 : 임상의 영향, 풍화, 지하수, 불연속면
2)지질공학적 원인 : 불연속면 조도, 협재물질에 따른 유형, 지하수, 응력감소율, 불연속면의 방향수
4. 암반사면의 안정해석법(최한수평블GS)
1)필요한 자료를 조사하여 수치적으로 분석방법
사면의 안정성을 수치적으로 분석하기 위해서는 우선 사면의 안정성이 영향을 미치는 요인들에 대해 검토해야함
가)안정도(F)= 전단저항력 / 활동력
활동력 : 사면을 구성하는 암반의 무게에 비례
저항력 : 전단강도에 비례
나)사면의 안전도는 결국 전단강도에 따라 좌우되게 되며 이러한 전단저항력은 불연속면의 특성에 따라 큰 영향을 받으 며 이러한 특성의 영향을 가중치로 표시하여 암반의 상태를 종합평가하는 NGI에서 제안한 방법이 있다
2)Graphic Method
가)현장에서 조사한 자료를 stereo투영방법을 이용 Net 에 투영하여 안정성 분석
나)불연속면의 주향과 경사를 측정하여 그 빈도에 따라 불연속면의 밀도분포도를 작성하고 빈도가 높은 부분이 안정지
역과 불안정지역중 어디에 위치하느냐에 따라 안정성 판단
다)분석결과 불안정사면으로 판단되며, 정밀조사와 재분석 검토
3)평사투영법
4)블럭해석법
5)SMR
6)최대근사법
7)한계평형법
가) Φ=0 법
나)마찰원법 (테미마반반접)(파원무방점선안)
다)분할법 (분저활)
5. 안정대책공법
1) 암반사면의 보강공법
인위적으로 전단 저항력을 증가시켜 안정을 취하게 한다.
가. 경사를 낮추는 공법
풍화대나 붕적층같이 인위적으로 전단 저항력을 증가시키기 어려운 경우
나. 배수처리공법(표면배수 및 지하배수)
지하수의 유입이나 지하수위 변동이 심한 경우
다. Rock Bolt나 Tension Cable 이용법
- 암반의 상태가 양호하나 불연속면의 전단강도가 취약한 경우
- 관상, 주상과 같이 불연속면이 규칙적인 경우
- 쐐기파괴나 전도파괴 같이 부분적으로 불안한 경우
라. Shotcrete 표면처리공법 또는 wire mesh
불규칙한 절리가 발달하여 표면전체 보호, 지표수의 유입방지
마. 옹벽공법
암반의 굴착량 최소화, 사면의 낮은 곳에 식생공이나 석공을 필요로 하는 경우
바. 철책공
사면안정엔 문제가 없으나 국부적인 붕괴로 암괴나 암편의 탈락이 예상되는 곳
1)Rock Anchor
2)Rock Bolt
3)콘크리트 붙임공
4)철책공
5)옹벽공
6)사면구배 및 높이감소
7)배수공법
8)소단설치
9)충격흡수 구조물 설치
10)낙석방지망공
11)낙석복공
