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장보안,Jang, Bo-An 한국대학교육협의회 2005 大學敎育 Vol.138 No.-
해외연수는 필요하면서도 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 먼저 해외연수를 가려고 하는 학생들에게 목적의식을 가지고 가라고 조언하고싶다. 나의 진로를 먼저 선택하고 앞으로 본인의 미래에 도움이 될 수 있는 방향을 선택하여 해외연수를 가야 할 것이다.
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사면의 구역 및 절리의 연장성을 고려한 암반사면의 안정성 확률해석
장보안 ( Bo An Jang ),성숙경 ( Suk Kyung Sung ),장현식 ( Hyun Sic Jang ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.2
사면의 안정성 분석에 결정론적인 방법이 최근까지 많이 사용되어 왔으나, 암반의 불확실성과 가변성을 고려하는 확률론적인 방법이 더욱 효과적인 것으로 알려지면서 확률론적인 방법의 사용이 점차 증가하는 추세이다. 그러나 현재까지의 방법들은 절리의 특성이나 암반의 풍화 특성 등과 같은 암반의 특성이 사면 전체에서 균질한 것으로 가정하고 있으며, 암반 사면의 파괴에 가장 결정적인 변수인 절리의 연장성을 고려하지 않은 상태에서 안전율 혹은 파괴확률을 계산하여 사면의 안정성을 분석하고 있어서 정확한 사면 안정성 분석에 한계를 보이고 있는 실정이다. 이 연구에서는 모델 사면을 설정한 후, 사면이 균질하다고 가정한 경우와 사면을 암반 및 절리의 상태에 따라 구역으로 분할한 경우의 파괴확률을 계산하여 비교하였고, 또한 위의 각각의 경우에 절리의 연장성을 변수로 고려한 파괴확률을 계산하였다. 또한 강원도 홍천군에 위치한 사면을 구역으로 분할한 후 절리의 연장성을 고려한 파괴확률을 계산하여 모델 분석의 적용성을 검증하였다. In analysis of slope stability, deterministic analysis which yields a factor of safety has been used until recently. However, probability of failure is considered as a more efficient method because it deals with the uncertainty and variability of rock mass. In both methods, a factor of safety or a probability of failure is calculated for a slope although characteristics of rock mass, such as characteristics of joints, weathering degree of rock and so on, are not uniform throughout the slope. In this paper, we divided a model slope into several zones depending on conditions of rock mass and joints, and probabilities of failure in each zone are calculated and compared with that calculated in whole slope. The persistence of joint was also used as a parameter in calculation of probability of failure. A rock slope located in Hongcheon, Gangwondo was selected and the probability of failure using zoning and persistence as parameter was calculated to confirm the applicability of model analysis.
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장보안 ( Bo An Jang ),풍보현 ( Bo Hyun Poong ),장현식 ( Hyun Shic Jang ) 대한지질공학회 2008 지질공학 Vol.18 No.4
기존의 사면안정성 평가는 전체 사면을 균질하다고 가정하고 사면 내에서 가장 위험한 부분의 안정성으로 전체 사면의 안정성을 평가한다. 그러나 하나의 사면 내에서도 위치에 따라 암반/토사의 특성과 상태가 각각 다르기 때문에 기존의 평가방법으로 분석한 사면의 안정성이 전체 사면의 안정성을 대표한다고 할 수 없을 뿐만 아니라 사면의 보강에 있어서도 과도한 보강을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 이 같은 문제를 해결하고자 하나의 사면을 격자형의 셀로 분할하여 각각의 셀의 특성을 조사하고 안정성을 평가하는 셀 단위 평가법을 제안하였다. 셀 단위 평가법에서는 사면을 구성물질에 따라 토사사면과 암반사면으로 구분하며, 각각의 셀에 대해 강도, 체적절리계수(Jv), 절리간격, 지하수상태, 절리상태 등을 조사하고 이를 SMR 및 상태지수를 통해 안정성을 평가한 후 셀 별 조사 자료와 안정성 분석결과를 종합하여 작성된 등고선도를 통해 사면의 위치별 안정성을 평가하게 된다. 본 연구에서는 총 3개의 사면에 대해 셀 단위 평가법을 적용한 결과 대부분의 셀에서 계산된 SMR 값은 기존의 평가법에서 구한 사면 전체의 SMR 값보다 높았다. 이는 셀 단위 평가법이 기존의 평가법 보다 사면을 보다 정확하게 평가할 수 있음을 의미하며, 기존의 사면 평가법이 가진 과도한 보강과 관련된 문제를 해결 할 수 있을 것이라 판단된다. When we evaluate slope stability, we regard the slope homogeneous and evaluate slope stability at the most dangerous portion of slope. However, since conditions and properties of rock mass/soil are different from one location to another within a single slope, slope stability evaluated by current concept can not represent slope correctly. This also result in over-reinforcement at the portion where reinforcement is not necessary. In order to solve these problems, we suggest a cell unit evaluation method in which we apply small rectangular cells in a slope and regard each cell as a single slope. In this method, slopes are classified into soil slope and rock slope depending on materials. Strength of rock, volumetric joint count, spacing of joints, condition of joints, ground water condition and so on are examined and SMR and condition index values are calculated. Finally, all data and results are presented as contour maps. We apply the cell unit evaluation method into 3 cut slopes. SMR values estimated by the new method are larger than those by current concept at most portions of slope, indicating that the new method suggested by this research represent slope stability more correctly than methods which were used. This method will prevent overreinforcement at the portion of slope where reinforcement is not necessary.
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장보안 ( Bo An Jang ),지훈 ( Hoon Ji ),장현식 ( Hyun Shic Jang ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.1
암석의 손상상태를 평가하기위한 여러 방법들이 제안되어 있으나, 일부의 방법은 명확한 손상기준을 제시하기도 하지만 일부의 방법은 매우 모호하여 분석자의 주관에 따라 값이 달라지기도 한다. 그러므로 이 연구에서는 황등화강암을 대상으로 현재까지 제안된 모든 손상기준 결정방법을 적용하여, 각 방법의 적용성, 오차 및 최적의 손상기준결정 방법 등을 연구하였다. 또한 암석의 균열발달 및 파괴특성의 규명에 가장 중요한 손상기준인 균열개시응력과 균열손상응력을 FSR 및 장기 정하중 시험을 이용하여 검정하였다. 황등화강암의 균열닫힘응력과 균열개시응력은 각각 57.5 MPa, 77.6 MPa이며 균열체적변형률에서 측정하는 것이 가장 정확한 것으로 판단된다. 2차 균열개시응력은 90.6 MPa로 측정되었으며, 미소파괴음 계수 및 계수율이 균열개시응력의 측정에 가장 효과적인 것으로 판단된다. 균열결합응력 측정은 체적강성곡선, 미소파괴음 계수 및 미소파괴음 계수율이 가장 효과적인 방법으로 판단되며, 균열결합응력은 110.3 MPa이다. 균열손상응력은 체적강성곡선 및 미소파괴음 계수율에서 가장 명확히 측정되며, 약 127.5 MPa이다. 일축압축강도에 대한 비로서 나타낸 균열개시응력은 0.47로 FSR 값 0.46과 매우 유사하며, 균열손상응력은 0.77로 장기 정하중 시험을 통하여 측정된 장기 강도비 0.75∼0.8과 거의 일치하여 균열개시응력 및 균열손상응력 값이 정확함을 검정하였다. Although various methods for determination of damage threshold in rock have been suggested, clear damage thresholds were determined by some methods, but different thresholds were measured by other methods. We determined the damage thresholds in Hangdeung granite using all the methods suggested, and investigated the best methods, applicability and errors of each method. The crack initiation threshold and the crack damage threshold which are important in investigation of characteristics of crack development and failure were verified by field strength ratio method and long-term constant load test. The crack closure stress and the crack initiation stress were 57.5 MPa and 77.6 MPa, and the most exact values were yielded by crack volumetric strain. The secondary crack initiation stress was 90.6 MPa and AE event count and AE event count rate were the effective methods. The volumetric stiffness, AE event count and AE event count rate were the most effective methods for determination of crack coalescence threshold and crack coalescence stress was 110.3 MPa. The crack damage stress was 127.5 MPa and was measured correctly by volumetric stiffness and AE event count rate. The ratio between crack initiation stress and uniaxial compressive strength was 0.47 which was very similar with the FSR value of 0.46. The ratio between crack damage stress and uniaxial compressive strength was almost the same as the ratio between long-term strength and uniaxial compressive strength, indicating that the crack initiation stress and the crack damage stress measured were correct.
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암석 절리의 3차원 거칠기 특성화와 수정 전단강도 관계식의 제안
장보안 ( Bo An Jang ),김태호 ( Tae Ho Kim ),장현식 ( Hyun Sick Jang ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.3
19개의 절리면에 대해 레이저 스캐너를 이용하여 형상을 측정한 후, 각 절리면의 30개 단면에 대하여 절리 거칠기 계수(Joint Roughness Coefficient)를 계산하였다. JRC 값은 단면의 위치에 따라 매우 큰 차이를 보이고 있으나 3개의 단면에서 측정된 JRC의 평균값은 절리면 전체의 JRC 평균값을 잘 대표할 수 있을 것으로 판단된다. 9개의 절리면에 대해서 석고를 이용한 복제 시료를 제작하여 절리면 전단시험을 실시하였다. 최대마찰각(φp)은 JRC의 평균값과 φp = 41.037 + 1.046JRC의 직선의 관계를 보인다. 그러나 절리면 전단시험에서 측정된 전단강도는 절리면에서 측정된 JRC의 평균값을 사용하여 Barton의 관계식에서 추정된 전단강도보다 상당한 오차를 보여, 절리면 전단시험에서 역산된 JRCR과 JRC의 관계를 JRCR = f · JRC로 정의하고 회귀분석하여 수정계수 f =3.15JRC-0.5를 도출하였고, 이 수정계수를 적용하여 Barton의 전단강도 관계식을 τ = σn · tan(3.15JRC0.5·log10(JCS/σn)+φb)로 수정하여 제안하였다. 이 관계식은 강도가 비교적 낮고 연성의 특성을 보이는 풍화암이나 연암의 절리면 전단강도 추정에 적용될 것으로 기대된다. Surface roughness profiles were measured from 19 joint samples using a laser scanner, and Joint Roughness Coefficient (JRC) values were calculated from 30 sections in each sample. Although JRC values varied with the location of the section, the average JRC values from any three sections provides an adequate representation of the average JRC value for the entire surface well. Direct shear tests were performed on nine joints reproduced using molds of real joints in samples of gypsum. The peak friction angles (φp) showed a linear relationship with the average JRC values, yielding the following relationship: φp = 41.037 + 1.046JRC. However, the shear strengths measured by direct shear tests differed from those calculated using Barton`s criterion. The relationship between calculated from direct shear tests and JRC measured from joint surfaces is defined as JRCR = f · JRC, and the correction coefficient f is was calculated as f =3.15JRC-0.5, as calculated by regression. A modified shear-strength criterion, is proposed using the correction coefficient, τ = σn · tan(3.15JRC0.5·log10(JCS/σn)+φb). This criterion may be effective in calculating the shear strength of moderately weathered rock joints and highly weathered rock joints with low strength and ductile behavior.
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