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Design of Absorption Pipe for Slope Stability

사면안정을 위한 지중 흡수관의 설계

  • 조홍제 (울산대학교 공과대학 건설환경공학부) ;
  • 문종규 (동명기술공단(주)) ;
  • 이광제 (울산대학교 공과대학 건설환경공학부)
  • Received : 2010.08.12
  • Accepted : 2010.10.25
  • Published : 2010.11.30

Abstract

Incessant rainfalls in unsaturated soil raises pore water pressure and drops shear stress. Controlling pore water pressure in unsaturated soil prevents pressure increase and leads to slope stability. Laboratory experiment of pore water absorption in soil tank has been conducted for pore pressure decrease in soil slope under artifical rainfall supplied in varying rainfall indensities. Soil slope failure triggers the deepening of the wetting front to critical depth accompanied by decrease in matric suction induced by water infilteration. This paper addresses an experimental design for absorption pipe to prevent pore pressure increase in unsaturated soil slope from heavy rain. It is expected that absorption pipe will be widely used in unsaturated soil slope to strengthen slope stability.

불포화토에 강우가 지속되면 토체내 간극수압이 상승하게 된다. 따라서 토층의 포화로 인해 강도가 저하되고, Suction압이 균형을 이루는 임계 깊이까지 Wetting Front가 하강하여 사면붕괴가 발생한다. 지중 간극수압을 제어할 수 있다면 강도저감을 방지함으로써 사면안정을 유지할 수 있을 것이다. 본고는 지중 간극수를 흡수하여 배출할 수 있는 흡수관 설계를 시도하여 실험성과로 그 가능성을 제시하였다. 흡수관은 사면안정을 위한 보조공법으로 활용하는 것이 효과적일 것이다.

Keywords

References

  1. 국토해양부 (2006), 건설공사 비탈면 설계기준, 19.4.3(1), 구미서관.
  2. 국토해양부 (2006), 건설공사 비탈면 설계기준, 19.4.6, 구미서관.
  3. 국토해양부 (2003), 구조물 기초설계 기준, 6.3-(4).
  4. 국토해양부 (2003), 구조물 기초설계 기준, 6.7.3-(4)배수대책.
  5. 국토해양부 (1992), 토목공사 일반표준시방서, 7.3.7-(2).
  6. 국토해양부 (2000), "재현기간 50년- 지속시간 1시간 확률강우량도", 1999년도 수자원관리기법 개발연구조사 보고서/1999 년도, 제1권 별책부록.
  7. 권태영, 오성남, 박상욱 (1998), "한반도 여름강우의 장기변동과 지역적 특성", 한국기상학회, 제34권 제1호, pp.20-30.
  8. 김재홍, 박성완, 정상섬, 유지형 (2002), "강우시 습윤에 의한 불포화토 풍화토의 사면안정해석 연구", 한국지반공학회 논문집, 18권2호, pp.123-136.
  9. 노흥제, 이승호, 황영철, 천성열 (2006, 9), "사면수평배수공 유무에 따른 사면 안전율 변화에 관한 연구", 한주지반환경공학회, pp. 395-400.
  10. 문종규 (2008), "사면안정 보강공법 연구보고서", 안동-서후간국도확포장공사, 부산지방국토관리청.
  11. 문종규 (2009), "비탈면안정성 검토 보고서", 개발촉진지구사업 (3지구/옹점-신기간 도로개설공사, 경상북도.
  12. 문종규 (2010), "사면안정 검토 및 보강공법제안", 진해국가산업단지 진입로, 부산지방국토관리/서진산업(주).
  13. 이문세, 김경수, 송영석, 류제천 (2009), "강우 및 식생에 의한 토질특성변화특성", 대한지질공학회, 19(1), pp.33-41.
  14. 이승호, 천성열, 정지수 (2007, 9), "현행 사면수평배수공법에 사용되는 배수재의 문제점 및 개선에 관한 연구", 한국지반환경공학회, pp. 341-345.
  15. 조성은, 이승래 (2000), "강우특성을 고려한 사면의 표면파괴에 대한 안정성평가", 한국지반공학회 논문집, 16(5), pp.107-116.
  16. 조성은, 이승래 (2001), "불포화 토사사면의 얕은파괴 해석에 대한 비교 연구", 한국지반공학회 논문집, 제17권, 4호, pp.135-143.
  17. 정상섬, 김재홍, 박성완 (2004), "강우시 국내 불포화 풍화토 사면에서의 습윤영향 분석", 한국지반공학회 논문집, 20(7), pp. 159-169.
  18. 정상섬, 최재영, 이재환 (2009), "지속강우특성에 따른 불포화 풍화토사면의 안정성분석", 대한토목학회 논문집, 제29권 제1C호, pp.1-9.
  19. 한국도로공사 (1990), 고속도로공사 일반표준시방서, 709.2.
  20. 확률강우량도 (2000), "1999년도 수자원 관리기법 개발연구보고서", 확률강우량도, 국토해양부, 제1권, 별책 부록.
  21. Fredlund, D.G., Xing, A. and Huang, S. (1994), "Predicting the permeability functions for unsaturated soils using the soil-water characteristic curve" Can. Geotech J., Ottawa, Vol.31, pp.533-546. https://doi.org/10.1139/t94-062
  22. Gordon H. B., Whetton P. H. Pittok A. B., Fowler A. N., and Haylock M. R. (1992), "Simulated changes in daily rainfall intensity due to the enhanced greenhouse effect: implications for extreme rainfall event", Climate Dyn, 4, pp.83-102.
  23. Green, W.H., Ampt, G.A. (1911), "Study on soil physics 1, The flow of air and water through soils", Journal of Agricultural Sciences 4(1), pp.1-24. https://doi.org/10.1017/S0021859600001441
  24. Lim T. T., Rahardjo H., Chang M. F. and Fredlund D. G. (1995), "Effect of rainfall on matric suctions in a residual soil slope, Candian Geotechnical Journal, 33(4), pp. 618-628.
  25. Meilani I., Rahardjo H. and Leong, E. (2005), "Porewater pressure and water volume change of an unsaturated soil under infiltration conditions", Candian Geotechnical Journal, 42(6), pp.1509-1531. https://doi.org/10.1139/t05-066
  26. Mein, R.G. and Larson, C.I. (1973), "Modeling infiltration during a steady rain" Water Resour Res., Vol.9, No.2, pp.384-394. https://doi.org/10.1029/WR009i002p00384
  27. Ng, C.W.W. and Xi, Q. (1998), "A numerical investigation of the stability of unsaturated soil slopes subjected to transient seepage" Computers and Geotechnics, Vol.22, NO.1, pp.1-28. https://doi.org/10.1016/S0266-352X(97)00036-0
  28. Pradel, D. and Raad, G. (1993), "Effect of permeability on surficial stability of homogeneous slopes" J. Geotech. Eng., Vol.119, No.2, pp.315-332. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1993)119:2(315)
  29. Stephens G. L. (1990), "On the relationship between water vapor over the oceans and sea surface temperature", J. Climate, 3, (pp. 634-645). https://doi.org/10.1175/1520-0442(1990)003<0634:OTRBWV>2.0.CO;2
  30. Yoshida Y., Kuwano J. and Kuwano R. (1991), "Rain-induced slope failures caused by reduction in soil strength, Soil and Foundations, 31(4), pp.187-193. https://doi.org/10.3208/sandf1972.31.4_187
  31. Zhang, J., Jiao, J.J. and Yang, J. (2000), "In situ infiltration studies at a hillside in Hubei Prince", China. Eng. Geol., Vol.57, pp.31-38. https://doi.org/10.1016/S0013-7952(99)00126-X