본 연구에서는 암반 내에 존재하는 절리가 암반의 구조거동에 미치는 영향을 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 절리에 따른 암반의 이방성 비선형 거동을 유한요소화하기 위하여 암반의 응력-변형률 관계를 구성모형화하고, 이를 기준으로 유한유소해석 program을 구성하였다. 여기서, 해석과정에 필요한 계산을 효율적으로 하기 위하여 하중재하 방법과 해석영역의 크기를 검토하여 문제의 크기를 최소화하도록 하였다. 해석대상으로 암반 내에 굴착되는 원형 공동을 택하여 절리의 존재여부에 따른 거동의 변화를 검토하여 절리의 비선형거동이 합리적으로 모형화되었음을 검증하였다. 다음, 절리 방향의 변화에 따라 응력이완상태, 변위, 변형형태 등에 미치는 영향을 검토하였다. 해석 및 분석의 결과, 절리의 방향성은 암반의 비선형거동에 영향을 많이 미치며, 그 영향은 공동의 중심을 기준으로 하여 절리방향에 직각인 방향의 부위에 절리의 활동이 집중되게 한다는 것을 밝혔다. 또한, 원형은 변형 후, 절리의 방향이 장축이 되는 타원형태로 됨을 보였다.

본 연구는 시특법에 따른 비탈면 상태평가에 활용되는 절리암면비탈면의 가중치에 대한 수정안을 제안했다. 일반적으로 평가 항목 수정 및 각 항목별 가중치 부여와 항목별 평가 기준에 대한 연구는 Delphi 방법 및 AHP 방법 등 전문가의 경험에 의존하는 의사결정기법으로 결정되어 왔다. 본 연구에서는 보다 합리적인 결과를 얻기 위하여 기존의 주관적인 방법뿐만 아니라 비탈면의 점검 및 진단 데이터를 활용한 통계적 기법을 함께 활용하여 객관적인 가중치를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 절리암반 비탈면의 점검 데이터를 활용하여 엔트로피의 개념을 적용한 객관적인 가중치를 산정하고, AHP 기법에 의한 주관적 가중치는 전문가의 의견을 토대로 산정하였다. 그리고 두 가지를 결합하여 수정가중치가 제안하였으며, 그 결과, 도출된 절리암반 비탈면의 수정 가중치는 인위적 요인과 손상상태 항목들이 높은 가중치를 갖는 것으로 나타났다. 수정된 평가 기준을 향후 비탈면 세부지침 개정 등에 반영되면 보다 합리적인 절리암반 비탈면의 상태안정성 파악이 가능할것으로 판단된다.

This study was performed to analyze the deterioration items of jointed rock slope using the Precision Inspection Results. As a result of study, the deterioration items of jointed rock slope was found out. The results can be utilized for the efficient management.

일반적으로 암반 터널 지진해석 시 절리의 영향을 무시하며 암반을 연속체라 가정한다. 하지만 이와 같은 가정의 적절성에 관해서는 연구된 바 없다. 본 논문에서는 응답변위법을 적용하여 불연속체 해석을 수행함으로써 암반 절리가 터널의 응답에 미치는 영향을 평가하였다. 불연속체 해석과 연속체 해석의 결과를 비교한 결과, 낮은 강성과 강도의 암반 절리는 터널 라이닝의 축력과 모멘트를 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 절리의 경사와 간격 또한 터널의 응답에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 결론적으로 내진설계 시 연약 절리와 터널간의 상호작용이 고려되어야 한다고 판단된다.