KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Stability Analysis on Unsaturated Gneiss Weathered Soil Slopes Considering Wetting Path Soil-Water Characteristic Curve

습윤경로 함수특성곡선을 고려한 불포화 편마풍화토 사면의 안정해석

  • Received : 2009.04.21
  • Accepted : 2009.08.04
  • Published : 2009.09.30
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Abstract

It has been reported in Korea that surface slope failures in weathered soil are mainly caused by downward infiltration due to rainfall. These failures are triggered by the deepening of the wetting band in soils accompanied by a decrease in matric suction induced by the water infiltration. So, a need exists that these trends of wetting path in gneiss weathered soils, which is commonly found in Korea, are assessed by phenomenological approach. In this paper, numerical analyses of unsaturated soil slope under rainfall conditions are presented based on the wetting path soil-water characteristic curve in the laboratory. As the field SWCC matches well with the wetting path of the laboratory SWCC from the literatures, it seems reasonable to adopt the laboratory wetting SWCC as an upper boundary condition in the assessment of unsaturated slope instability.

국내 풍화사면에서의 표면파괴는 주로 강우에 의한 침투로 인하여 발생한다고 알려져 있다. 이러한 파괴는 표면토사부에 강우로 인한 하향 침투수에 흡수력의 감소와 습윤대의 증가에 의하여 야기된다. 따라서 국내에 흔히 존재하는 편마계열 풍화사면토를 대상으로 강우로 인한 습윤 경로 및 그 추이를 현상학적인 접근법으로 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 풍화토를 대상으로 습윤 함수특성곡선에 대한 실내실험을 수행하고 결과를 활용하여 강우시 불포화 사면안정해석을 실시하였다. 기존 문헌의 자료에서 현장의 함수특성이 실내시험에서의 습윤경로에서 잘 반영하고 있어 상계 조건으로 실내시험에서 구한 습윤경로 함수특성곡선을 사면해석에 활용하는 것도 합리적임을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. 권오순, 정충기(1998) 풍화에 따른 풍화토의 특성 변화, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제14권 제5호, pp. 53-66.
  2. 김재홍, 박성완, 정상섬, 유지형(2002) 강우시 습윤에 의한 불포화 풍화토의 사면안정 해석 연구, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제18권 2호 pp. 123-136.
  3. 사공명, 김민석, 김수삼, 이인용(2006) 강우로 인한 철도 연변사면의 활동분석: 실내모형실험, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, Vol. 22, No. 5, pp. 83-93.
  4. 사공명, 황선근, 이수형,김현기, 김민석(2005) 강우로 인한 철도 연변 사면의 활동특성: 현장사례 중심, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, Vol. 21, No. 5, pp 7-13.
  5. 신길호, 박성완(2006) 풍화계열 사면의 불포화 함수특성곡선 이력이 강우 침투에 미치는 영향, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제22권 제7호, pp. 55-64.
  6. 이승래, 김윤기, 최정찬, 오진규(2006) 강우침투에 따른 도로성토 사면의 불포화 특성 변화 계측, 대한토목학회 정기학술발표논문집, 대한토목학회, pp. 1160-1163.
  7. 이인모, 조우성, 김영욱, 성상규(2003) 풍화토 사면에서 강우로 인한 간극수압 변화에 대한 실험연구, 한국지반공학회논문집, 한국지반공학회, 제19권, pp. 41-49.
  8. 오세붕, 문종호, 김태경, 김윤기(2008) 불포화 지반특성 영향에 대한 강우시 사면붕괴의 사례연구, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권 제3C호, pp. 167-178.
  9. 정상섬, 최재영, 이재환(2009) 지속강우특성에 따른 불포화 풍화토사면의 안정성분석, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제29권 제1C호, pp. 1-9.
  10. 조성은(2000) 침투를 고려한 불포화 토사면의 안정해석에 관한연구, 박사학위논문, 한국과학기술원.
  11. Bear, J. (1979) Hydraulics of Groundwater, McGraw Hill Inc.
  12. Brooks, R.H. and Corey, A.J. (1964) Hydraulic Properties of Porous Media, Hydrol. Paper 3, Colo. State Univ., Fort Collins, CO.
  13. Fredlund, D.G. and Xing, A. (1994). Equations for the soil-watercharacteristic curve. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 31,No. 4, pp. 521-532. https://doi.org/10.1139/t94-061
  14. GEO-SLOPE International Ltd. (2004) Computer Program SLOPE/W for Slope Analysis, User's Guide, Calgary, Alberta, Canada.
  15. Li, A.G., Tham, L.G., Yue, Z.Q., Lee C.F., and Law K.T. (2005)Comparison of field and laboratory soil-water characteristiccurves, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering,ASCE, Vol. 131, No. 9, pp. 1176-1180. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2005)131:9(1176)
  16. Pradel, D. and Raad, G. (1993) Effect of permeability on surficial stability of homogeneous slopes, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 119, No. 2, pp. 315-332. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1993)119:2(315)
  17. Take, W.A., Bolton, M.D., Wong, P.C., and Yeung, F.J. (2004) Evaluation of landslide triggering mechanisms in model fill slopes, Landslides, Vol. 1, No. 3, pp. 173-184. https://doi.org/10.1007/s10346-004-0025-1
  18. Vanapalli, S.K., Fredlund, D.G., Pufahl, D.E., and Clifton, A.W. (1996) Model for the prediction of shear strength with respect to soil suction, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 33, No. 3, pp. 379-392. https://doi.org/10.1139/t96-060
  19. van Genuchten, M. Th. (1980) A closed-form equation for predictingthe hydraulic conductivity of unsaturated soils, Soil Sci. Soc. Am. J., Vol. 44, pp. 892-898. https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x