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인공강우에 의한 모형토조사면의 붕괴메카니즘 결정 (I)

Determination of Failure Mechanism of Slope Calibration Chamber Tests Using Rainfall Simulation (I)

  • 정지수 (상지대학교 건설시스템공학과) ;
  • 정춘교 (국토해양부 주한미군 기지이전 사업단) ;
  • 이종인 (국토해양부 공공기관 지방이전 추진단) ;
  • 이승호 (상지대학교 건설시스템공학과)
  • 투고 : 2010.06.18
  • 심사 : 2011.01.05
  • 발행 : 2011.02.28

초록

본 연구에서는 강우 시 지반정수 변화에 따른 사면붕괴 모델결정에 관한 기초연구로서 강우재현장치를 활용한 모형실험을 실시하여 불포화 상태의 사면에 침투하는 강우에 대하여 지속강우특성과 투수특성을 고려하여 간극수압, 토압, 함수비의 변화에 따른 사면 거동에 대해 분석하였다. 연구결과 강우(50mm/h)가 지속적으로 발생됨에 따라 화강 풍화토의 간극수압은 상부에서 먼저 상승하기 시작하며, 이어서 중간부와 하부에서 간극수압이 상승하기 시작하였다. 표준사의 간극수압은 역으로 하부에서 상부로 간극수압이 상승하는 것을 확인할 수 있었으며 이 같은 원인은 표준사 와 화강풍화토의 투수계수의 차이로 판단된다. 실험결과 지반조건 별로 다른 차이가 있으나 약 60~75% 정도 포화될 경우와 누적강우량 120mm이상 지속 시 사면붕괴의 발생 위험성이 있는 것을 알 수 있었다.

This study analyzes the determination of slope failure model due to changes in ground condition followed by heavy rainfall. With a simulated rainfall system, the movement of a slope from the rainfall penetrating the unsaturated soil is investigated with respect to various conditions of pore-water pressure, earth pressure, and moisture content, considering rainfall duration and permeability. As a result of the experiment, under the persistent precipitation of 50mm/h, pore-water pressure of weathered granite soil started increasing from the upper position of the slope, and then the pressure increased in middle and bottom portion of it in timely manner. In case of the pore-water pressure of the standard soil, the pressure increased from the middle and bottom portion, and the cause of the different order is suspected to be the difference in permeability between the standard soil and the weathered granite soil. As an outcome, though the result may vary by each foundation, there exists a danger of slope failure not only when the cumulative rainfall is more than 120 mm but also when the saturation level amounts to 60~75%.

키워드

참고문헌

  1. 김홍택, 유한규, 강인규, 이혁진 (2001), "실내모형실험을 통한 강우시 사면내 간극수압의 변화 탐구", 한국지반공학회'01 봄학술발표회논문집, pp.199-206.
  2. 이승호, 황영철 (2004), "집중호우시 군사시설물이 설치된 사면의 안정성 평가에 관한 연구", 한국지반환경공학회논문집 제5권 제4호, pp.47-56.
  3. 김재홍, 박성환, 정상섬, 유지형 (2002), "강우시 습윤에 의한 불포화 풍화토의 사면 안정 해석 연구", 한국지반공학회논문집, 제18권, 제2호, pp.123-136.
  4. 황석민 (2010), "지반정수 변화에 따른 사면붕괴 모델 결정에 관한 연구, 상지대학교 토목공학과 석사 졸업논문.
  5. 이송, 김종수, 이규환, 이장덕 (1997), "공내재하시험을 이용한 화강풍화토의 전단계수 산정", 한국지반공학회지, 제13권, 제6호, pp.95-105.
  6. 이성진, 이혜지, 이승래 (2005), "화강풍화토에 대한 함수특성곡선 - 추정방법에 대한 연구", 한국지반공학회논문집, 제21권, 제1 호, pp.15-27.
  7. 이인모, 조우성, 김영욱, 성상규 (2003), "풍화토 사면에서 강우로 인한 간극수압 변와에 대한 실험연구", 한국지반공학회논문집, 제19권, 제1호, pp.41-49.
  8. 조성은, 이승래 (2000), "강우특성을 고려한 사면의 표면파괴에 대한 안정성 평가", 한국지반공학회논문집, 제16권, 제5호, pp. 107-116
  9. Braja M. Das (1998) Principles of Geotechnical Engineering Fourth Edition, Thomson Learning, pp.175-277.
  10. 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)
  11. Fredlund, D. G. and Xing, A. (1995), "Equations for the soil-water characteristic curve", Canadian Geotechnical Journal, Vol.31, pp. 521-532.

피인용 문헌

  1. 근거리 사진측량을 이용한 사면모형 진동 변위 측정 vol.29, pp.6, 2011, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2011.29.6.561
  2. 토양침식에서의 강우특성, 토양경사 및 지질의 영향 vol.24, pp.1, 2011, https://doi.org/10.9720/kseg.2014.1.69
  3. Development of a Method for Detecting Unstable Behaviors in Flume Tests using a Univariate Statistical Approach vol.24, pp.2, 2014, https://doi.org/10.9720/kseg.2014.2.191
  4. 소형 인공강우 장치에 의한 표준사 모형사면의 붕괴 예측 vol.8, pp.2, 2011, https://doi.org/10.21729/ksds.2015.8.2.021