Study on a Standardized Rockfall-Protection Fence for Various Rockfall Impact Energy using Finite Element Analysis

Hyungon Park, Hyunick Jang, Bumjoo Kim, Jiho Moon
2020 Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea  
한국전산구조공학회 논문집 제33권 제5호(2020.10) 297 1. 서 론 대한민국은 국토의 절반이상이 산악지형이며 국토개발에 따른 자연사면을 변형시키는 빈도도 증가하고 있어 사면의 낙 석 발생 위험이 증가하고 있다(Kim et al., 2015a). 낙석에 따른 위험도를 감소시키기 위하여 낙석방지시설 설치가 늘어나고 있으며 이 중 낙석방지울타리는 전체 낙석방지시설의 약 20% 를 차지하고 있다(KICT, 1999). 낙석방지울타리는 낙석방지 시설 중 보호공법에 해당하며 낙석방지울타리 외에 보호공법 으로는 낙석방지망, 낙석방지옹벽, 피암터널이 있다. 국내의 낙석방지울타리는 12.5m의 높이에서 질량 400kg이 자유낙하할 때 발생하는 낙석에너지인 50kJ에 저항할 수 있도 록 제시되었다(MOLIT, 2008). 이러한 낙석방지울타리는 중간 및 단부지주, 와이어로프, 철망 및 간격유지대로 구성되어 있 으며 형태는 Fig. 1과 같다. 앞서 언급한 바와 같이 다양한 형태의 인공사면이
more » ... 증가하고 있으며 이에 따라 낙석방지울타리 설계를 위한 낙석에너지도 증가하고 있다. 예를 들어, Kim 등(2005)에 따르면 국내에서는 효과적인 낙석방호를 위하여는 낙석방지울타리의 에너지 흡 수 능력이 약 90kJ~100kJ이 필요하다고 보고하고 있다. 또한, Han 등(2016)은 국내 절토사면의 평균 낙석에너지가 약 100kJ 이라고 보고하고 있으며, 이에 상응하는 낙석방지울타리를 Abstract Korea has many mountainous regions, and slope collapse that can lead to damage in road facilities and loss of lives often occurs. Rockfall-protection facilities are necessary to reduce such damages. Among these facilities, the standard Korean rockfall-protection fence is designed to resist 50 kJ of rockfall impact energy. However, the range of rockfall energy significantly varies depending on the condition of the slope, and it sometimes reaches up to 100 kJ. Thus, providing several types of standardized rockfall-protection fence is necessary to address the different rockfall impact energy for efficient response to rockfalls. This paper presents a study on standardized rockfall-protection fence for various rockfall impact energy using finite-element analysis. According to the results, standardized rockfall-protection fences against rockfall impact energy of 30 and 100 kJ were proposed and have been verified.
doi:10.7734/coseik.2020.33.5.297 fatcat:lhm2n6riebe23aj2u2w3pggvee