An Experimental Study on the Effect of Vegetation Roots on Slope Stability of Hillside Slopes

뿌리의 강도가 자연사면 안정에 미치는 영향에 관한 실험연구

In the stability analysis of hillside slopes, the roots of vegetation have been considered to act as a soil reinforcement. In order to predict the amount of increase in soil shear resistance, produced by tensile strength of roots that intersect a potential slip surface in hillside slopes, new soil -root interaction models are proposed in this paper. For this purpose, firstly, laboratary teats and in-situ tests wert performed on soil-root systems, and experimental results were compared with a couple of soil-root interaction models which had been proposed by Gray, Waldron, and Wu etc. Based on this comparison, a new soil-root interaction model is proposed. Secondly, a probabilistic soil-root model is proposed based on statistical analysis considering random nature of root distribution, root characteristics, and soil-root interactions. Finally, to examine the effect of this root reinforcement system on stability of hillside slopes, a simple three-dimensional stability analysis was performed, and it was shown that root reinforcement had a significant stabilizing influence on shallow slips rather than deep slips in hillside slopes.

자연사면의 안정성해석에 있어서, 뿌리는 보강재로써의 역할을 행함이 인식 되어져 왔다. 자연사 면의 잠정적 인 파괴면을 관통하는 뿌리의 인장강도에 의 해 발생하는 흙의 전단저 항의 증가량을 예측하기 위하여 본 연구에서는 흙과 뿌리의 새로운 상호작용 모델을 제안하였다. 이를 위하여 첫째로, 수과 뿌리의 합성체에 대해 실내실험과 현장실험을 실시하고 본 실험의 결과와 기존의 흙과 뿌리의 상호작용 이론적 모델과 비교 검토하여 수정 된 구과 뿌리의 상호작용 모델을 제안하였다. 이와 아울 러, 뿌리의 무작위한 분포 및 강도특성을 고려한, 통계적인 이론에 바탕을 둔 확률론적 뿌리보강 모델을 제안하였다. 끝으로, 자연사면의 안정에 미치는 뿌리보강의 효과를 알아보기 위하여 간단한 3차원 사면 안정성해석을 수행한 결과, 자연사면에서의 뿌리보강은 깊은 파괴보다는 얇은 파괴에 대 해 중대한 영향을 미침을 알 수 있었다.