A Comparative Study of Simplified Probabilistic Analysis Methods for Plane Failure of Rock Slope

Youngmin Kim

doi:10.7474/TUS.2021.31.5.360

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2021 Vol.31, Issue 5 Preview Page Next Page

Original Article

A Comparative Study of Simplified Probabilistic Analysis Methods for Plane Failure of Rock Slope 암반사면의 평면파괴해석을 위한 간이 확률론적 해석 비교연구

31 October 2021. pp. 360-373

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Abstract

Many sources of uncertainty exist in geotechnical analysis ranging from the material parameters to the sampling and testing techniques. The conventional deterministic stability analysis of a plane failure in rock slope produce a safety factor but not a probability of failure or reliability index. In the conventional slope stability analysis by evaluating the ground uncertainty as an overall safety factor, it is difficult to evaluate the stability of the realistic rock slope in detail. This paper reviews some established probabilistic analysis techniques, such as the MCS, FOSM, PEM, Taylor Series as applied to plane failure of rock slopes in detail. While the Monte – Carlo methods leads to the most accurate calculation of the probability of safety, this method is too time consuming. Therefore, the simplified probability methods could be alternatives to the MCS. In this study, using these simple probability methods, the failure probability estimation of a plane failure in rock slope is presented.

Keywords

Plane failure

Safety factor

Reliability index

Failure probability

Simplified probabilistic analysis

지반공학 분석에는 재료정수의 샘플링 및 실험기술에 이르기까지 많은 불확실성의 원인이 존재한다. 암반사면의 평면파괴에 대한 기존의 결정론적 안정성 분석은 안전율은 계산하지만, 파괴확률이나 신뢰지수를 고려하지 않는다. 기존의 사면안정해석에서는 지반의 불확실성을 전체적 안전율로 평가하여 현실적인 암반사면의 안정성을 자세히 평가하기가 힘들다. 본 논문에서는 암석사면의 평면파괴에 적용되는 MCS, FOSM, PEM, Taylor Series와 같은 기존의 확률론적 분석기법을 자세히 검토한다. 몬테카를로 방법(MCS)은 가장 정확한 확률론적 안전율을 계산한다. 그러나 이 방법은 시간이 많이 걸리는 문제가 발생되므로 간이 확률론적 방법은 MCS에 대한 대안이 될 수 있다. 이 연구에서는 간이 확률론적 방법을 사용하여 암반사면의 평면파괴에 대한 확률분석을 제시하였다.

키워드

평면파괴

안전율

신뢰지수

파괴확률

간이 확률론적 해석

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Information

Publisher :Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering
Publisher(Ko) :한국암반공학회
Journal Title :Tunnel and Underground Space
Journal Title(Ko) :터널과 지하공간
Volume : 31
No :5
Pages :360-373
Received Date : 2021-08-09
Revised Date : 2021-09-13
Accepted Date : 2021-09-13
DOI :https://doi.org/10.7474/TUS.2021.31.5.360

Tunnel and Underground Space ISSN:1225-1275(Print) 2287-1748(Online) 터널과 지하공간

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