비정상침투에 의한 증축제체의 침투거동과 안정성

The Seepage Behaviour and Stability of Extension Embankment by Unsteady State Seepage

본 연구에서는 증축하천제방의 침투거동과 안정성을 평가하기 위하여, 증축부의 투수계수와 홍수시 강우로 인한 수위상승속도를 3가지 경우로 변화시켜 가면서 평행흐름조건에서 침투모형실험과 유한요소해석을 통한 침윤선 변화와 홍수직후의 수위급상승시 제체사면의 안정성을 분석하여 제체침식에 대한 사면의 불안정성을 검토하였다. 침투모형실험은 평행흐름조건에서 서로 다른 증축재료의 투수계수 $k_1$, $k_2$, $k_3$와 홍수시 발생 가능한 수위상승속도 $v_1$, $v_2$, $v_3$를 각각 변화시키며 수행되었다. 증축체제의 침투거동은 증축부의 투수계수가 클수록 초기 침투거리가 길고, 제체하류사면에 유출점이 점차로 상승하며 시간에 따른 안전율이 감소하면서 국부적인 붕괴로 이어지는 불안정한 침투거동을 보여준다. 또한, 제체사면의 붕괴양상은 수위상승속도가 증가할수록 붕괴발생높이와 붕괴깊이가 증가함을 보여준다.

In this study, the seepage behavior and the stability of the extension embankment were estimated for three cases the permeability coefficient of an extension part and the rising velocity due to the rainfall of flood period. In parallel flow condition, the unstability of the slope due to embankment erosion was examined by analyzing the variation of seepage line by the seepage modeling tests and FEM analysis, and the stability of the embankment slope accompanied by the sudden rise of the water level after the flood. The seepage behavior of extension embankment indicates that the larger permeability of the extension part the longer initial seepage distance, and the exit point from embankment slope is gradually increased, and then shows unstable seepage behavior that occurs a partial collapse as safety factor decreases with time. It is because of the increment of exit points due to variation of seepage line and rising velocities of water level. Also, the collapse aspect of embankment slope shows that the increment rising velocities of water level causes the increment collapse height and depth.