사면안정
홍원표의 지반공학 강좌 기초공학편 2
씨아이알
2020년 01월 17일 출간
종이책 : 2019년 11월 27일 출간
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빈번히 일어나는 사면재해와 사면안정에 대한 학문적 정리
저자는「홍원표의 지반공학 강좌」의 첫 번째 강좌로 「말뚝공학편」을 결정하고 말뚝공학편의 두 번째 주제인 『산사태억지말뚝』교재를 집필할 때 사면안정에 대한 내용이 상당히 광범위하여 별도의 서적에서 이들 모든 사항을 다시 한 번 다뤄야겠다고 생각한 바 있다.
이런 생각을 하고 있던 차에「홍원표의 지반공학 강좌」의 두 번째 강좌로 「기초공학편」을 선택하게 되었고 기초공학편의 두 번째 주제를 선택할 때 주저 없이 『사면안정』을 선택하였다.
우리나라는 국토의 약 70%가 산지임에도 불구하고 지질특성이 비교적 양호한 지질환경 덕에 산지관리에 덜 신경써왔다. 그러나 요즈음은 내륙의 구릉지와 산지를 개발하는 경우가 빈빈히 늘어나서 산사태와 같은 사면재해가 날로 늘어나고 있으며 그로 인한 피해도 나날이 증대하고 있다.
『사면안정』은 전체가 11장으로 구성되어 있다. 제1장과 제2장에서는 사면안정의 기본개념에 대하여 정리하였다. 먼저 제1장에서는 사면파괴와 산사태의 개념을 구분?정리하였고 사면파괴형태, 사면파괴 원인을 열거?설명하였다. 또한 사면이 불안전해지는 요소로 외적 요인과 내적 요인을 잘 파악할 수 있도록 사면파괴 요인을 열거하였다. 그리고 제2장에서는 강우와 산사태의 관계를 우리나라의 기상학적 자료에 근거하여 분석하였다.
다음으로 제3장에서 제7장까지는 사면안정해석에 대하여 설명하였다. 우선 제3장에서는 한계평형해석에 대한 기본개념에서부터 문제점까지를 분석함으로써 우리가 가장 많이 사용하는 해석법의 장점과 한계점을 파악하였다. 다음으로 제4장에서 제6장까지는 파괴면의 형상에 따른 한계평형사면안정해석법을 정리하였다. 즉, 제4장에서는 무한사면과 같은 단일평면파괴면에 대한 사면안정해석을, 제5장에서는 원호파괴면에 대한 사면안정해석을, 제6장에서는 임의파괴면에 대한 사면안정해석을 체계적으로 정리?설명하였다. 마지막으로 제7장에서는 최근 많이 부각되고 있는 인공신경망을 이용한 사면안정성평가법을 설명하였다.
끝으로 제8장에서 제10장까지는 사면안정공법을 정리?설명하였다. 먼저 제8장에서는 현재 적용되고 있는 사면안정공법을 전체적으로 분류?설명하였고, 제9장과 제10장에서는 사면안정공법의 큰 두 분류인 안전율유지법과 안전율증가법에 의한 사면안정 현장사례를 각각 설명하였다. 끝으로 제11장에서는 활동억지 시스템으로 보강된 사면의 안정해석 프로그램 개발에 대하여 설명하였다.
이런 생각을 하고 있던 차에「홍원표의 지반공학 강좌」의 두 번째 강좌로 「기초공학편」을 선택하게 되었고 기초공학편의 두 번째 주제를 선택할 때 주저 없이 『사면안정』을 선택하였다.
우리나라는 국토의 약 70%가 산지임에도 불구하고 지질특성이 비교적 양호한 지질환경 덕에 산지관리에 덜 신경써왔다. 그러나 요즈음은 내륙의 구릉지와 산지를 개발하는 경우가 빈빈히 늘어나서 산사태와 같은 사면재해가 날로 늘어나고 있으며 그로 인한 피해도 나날이 증대하고 있다.
『사면안정』은 전체가 11장으로 구성되어 있다. 제1장과 제2장에서는 사면안정의 기본개념에 대하여 정리하였다. 먼저 제1장에서는 사면파괴와 산사태의 개념을 구분?정리하였고 사면파괴형태, 사면파괴 원인을 열거?설명하였다. 또한 사면이 불안전해지는 요소로 외적 요인과 내적 요인을 잘 파악할 수 있도록 사면파괴 요인을 열거하였다. 그리고 제2장에서는 강우와 산사태의 관계를 우리나라의 기상학적 자료에 근거하여 분석하였다.
다음으로 제3장에서 제7장까지는 사면안정해석에 대하여 설명하였다. 우선 제3장에서는 한계평형해석에 대한 기본개념에서부터 문제점까지를 분석함으로써 우리가 가장 많이 사용하는 해석법의 장점과 한계점을 파악하였다. 다음으로 제4장에서 제6장까지는 파괴면의 형상에 따른 한계평형사면안정해석법을 정리하였다. 즉, 제4장에서는 무한사면과 같은 단일평면파괴면에 대한 사면안정해석을, 제5장에서는 원호파괴면에 대한 사면안정해석을, 제6장에서는 임의파괴면에 대한 사면안정해석을 체계적으로 정리?설명하였다. 마지막으로 제7장에서는 최근 많이 부각되고 있는 인공신경망을 이용한 사면안정성평가법을 설명하였다.
끝으로 제8장에서 제10장까지는 사면안정공법을 정리?설명하였다. 먼저 제8장에서는 현재 적용되고 있는 사면안정공법을 전체적으로 분류?설명하였고, 제9장과 제10장에서는 사면안정공법의 큰 두 분류인 안전율유지법과 안전율증가법에 의한 사면안정 현장사례를 각각 설명하였다. 끝으로 제11장에서는 활동억지 시스템으로 보강된 사면의 안정해석 프로그램 개발에 대하여 설명하였다.
'홍원표의 지반공학 강좌'를 시작하면서
「기초공학편」강좌 서문
『사면안정』머리말
CHAPTER 01 기본 개념
1.1 사면파괴 형태
1.2 사면파괴와 산사태의 차이
1.3 사면파괴 원인
1.4 전응력해석과 유효응력해석
CHAPTER 02 강우와 산사태의 관계
2.1 서 론
2.2 한국의 산사태 특징
2.3 자연재해
2.4 강우기록
2.5 강우로 인한 산사태
CHAPTER 03 사면안정해석－한계평형해석법
3.1 한계평형이론의 기본 개념
3.2 전응력과 유효응력 상태
3.3 한계평형해석법의 종류
3.4 한계평형해석법의 문제점
3.5 전단강도 측정법
CHAPTER 04 사면안정해석 I－평면파괴면
4.1 무한사면
4.2 삼각형 단면사면
4.3 사다리꼴 단면사면
4.4 Culman 해석
CHAPTER 05 사면안정해석 II－원호파괴면
5.1 스웨덴원호법(법)
5.2 마찰원법
5.3 분할법
5.4 원호파괴와 평면파괴의 비교
CHAPTER 06 사면안정해석 III－기타 파괴면
6.1 식과 미지수의 수
6.2 쐐기법
6.3 일반한계평형(GLE)법
6.4 Morgenstern & Price법
6.5 Spencer법
6.6 Janbu법
6.7 대수나선법
CHAPTER 07 사면안정해석－인공신경망 모델
7.1 신경망 모델
7.2 사면안정예측에 적용된 신경망구조
7.3 예측 프로그램 개발
7.4 인공신경망 모델에 의한 산사태 평가
7.5 인공신경망 모델에 의한 절개사면안정성 평가
CHAPTER 08 사면안정공법
8.1 사면안정공법의 기본 원리
8.2 사면안정공법 분류
8.3 사면안전율유지법
8.4 사면안전율증가법
CHAPTER 09 안전율유지법에 의한 사면안정 사례
9.1 수로공에 의한 지표수배제 사례
9.2 사방댐에 의한 지표수배제 사례
9.3 맹암거에 의한 천층지하수배제 사례
9.4 트렌치에 의한 천층지하수배제 사례
9.5 배수터널에 의한 심층지하수배제 사례
9.6 쇼크리트에 의한 지표면보호공 사례
CHAPTER 10 안전율증가법에 의한 사면안정 사례
10.1 절토공에 의한 사면안정 사례
10.2 옹벽에 의한 사면안정 사례
10.3 특수옹벽에 의한 사면안정 사례
10.4 억지말뚝에 의한 절개사면안정 사례
10.5 억지말뚝에 의한 성토사면안정 사례
10.6 록볼트와 록앵커에 의한 절개사면안정 사례
10.7 네일링에 의한 사면안정 사례
10.8 앵커에 의한 사면안정 사례
10.9 고압분사주입공에 의한 사면안정 사례
CHAPTER 11 활동억지 시스템 보강 사면의 안정해석 프로그램
11.1 서 론
11.2 활동억지 시스템 보강 사면의 안정해석법
11.3 해석 프로그램 개발
11.4 기존 해석 프로그램과의 비교
부록: Bishop 도표
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「기초공학편」강좌 서문
『사면안정』머리말
CHAPTER 01 기본 개념
1.1 사면파괴 형태
1.2 사면파괴와 산사태의 차이
1.3 사면파괴 원인
1.4 전응력해석과 유효응력해석
CHAPTER 02 강우와 산사태의 관계
2.1 서 론
2.2 한국의 산사태 특징
2.3 자연재해
2.4 강우기록
2.5 강우로 인한 산사태
CHAPTER 03 사면안정해석－한계평형해석법
3.1 한계평형이론의 기본 개념
3.2 전응력과 유효응력 상태
3.3 한계평형해석법의 종류
3.4 한계평형해석법의 문제점
3.5 전단강도 측정법
CHAPTER 04 사면안정해석 I－평면파괴면
4.1 무한사면
4.2 삼각형 단면사면
4.3 사다리꼴 단면사면
4.4 Culman 해석
CHAPTER 05 사면안정해석 II－원호파괴면
5.1 스웨덴원호법(법)
5.2 마찰원법
5.3 분할법
5.4 원호파괴와 평면파괴의 비교
CHAPTER 06 사면안정해석 III－기타 파괴면
6.1 식과 미지수의 수
6.2 쐐기법
6.3 일반한계평형(GLE)법
6.4 Morgenstern & Price법
6.5 Spencer법
6.6 Janbu법
6.7 대수나선법
CHAPTER 07 사면안정해석－인공신경망 모델
7.1 신경망 모델
7.2 사면안정예측에 적용된 신경망구조
7.3 예측 프로그램 개발
7.4 인공신경망 모델에 의한 산사태 평가
7.5 인공신경망 모델에 의한 절개사면안정성 평가
CHAPTER 08 사면안정공법
8.1 사면안정공법의 기본 원리
8.2 사면안정공법 분류
8.3 사면안전율유지법
8.4 사면안전율증가법
CHAPTER 09 안전율유지법에 의한 사면안정 사례
9.1 수로공에 의한 지표수배제 사례
9.2 사방댐에 의한 지표수배제 사례
9.3 맹암거에 의한 천층지하수배제 사례
9.4 트렌치에 의한 천층지하수배제 사례
9.5 배수터널에 의한 심층지하수배제 사례
9.6 쇼크리트에 의한 지표면보호공 사례
CHAPTER 10 안전율증가법에 의한 사면안정 사례
10.1 절토공에 의한 사면안정 사례
10.2 옹벽에 의한 사면안정 사례
10.3 특수옹벽에 의한 사면안정 사례
10.4 억지말뚝에 의한 절개사면안정 사례
10.5 억지말뚝에 의한 성토사면안정 사례
10.6 록볼트와 록앵커에 의한 절개사면안정 사례
10.7 네일링에 의한 사면안정 사례
10.8 앵커에 의한 사면안정 사례
10.9 고압분사주입공에 의한 사면안정 사례
CHAPTER 11 활동억지 시스템 보강 사면의 안정해석 프로그램
11.1 서 론
11.2 활동억지 시스템 보강 사면의 안정해석법
11.3 해석 프로그램 개발
11.4 기존 해석 프로그램과의 비교
부록: Bishop 도표
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이 책에서는 사면안정의 기본 개념과 사면안정해석, 사면안정공법에 대해 구체적으로 기술하고 있다. 저자가 대학원생들에게 강의한 내용과 대학원생들의 연구지도 결과를 수록하여 신뢰성이 높다고 할 수 있다. 이 책은 관련 분야를 공부하는 학생이나 실무자들에게 많은 도움이 될 것이다.
작가정보
(현)중앙대학교 공과대학 명예교수
중앙대학교 학생처장, 건설대학원장, 대외협력본부장(부총장)
서울시 토목상 대상
과학기술 우수 논문상(한국과학기술단체 총연합회)
대한토목학회 논문상
한국지반공학회 논문상ㆍ공로상
UCLA, 존스홉킨스 대학, 오사카 대학 객원연구원
KAIST 토목공학과 교수
국립건설시험소 토질과 전문교수
중앙대학교 공과대학 교수
오사카 대학 대학원 공학석ㆍ 박사
한양대학교 공과대학 토목공학과 졸업
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