DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of Slope Stability with Consideration of the Wetting Front and Groundwater Level During Rainfall

강우시 습윤전선 및 지하수위를 고려한 사면의 안정성 해석

  • Song, Young-Suk (Geologic Environment Division, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources) ;
  • Hong, Won-Pyo (Department of Civil and Environmental Engineering, Chung-Ang University)
  • 송영석 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ;
  • 홍원표 (중앙대학교 공과대학 건설환경공학과)
  • Received : 2011.01.11
  • Accepted : 2011.03.02
  • Published : 2011.03.31

Abstract

We applied a slope-stability analysis method, considering infiltration by rainfall, to the construction site where an express highway is being extended. Slope stability analysis that considers infiltration by rainfall can be classified into three methods: a method that considers the downward velocity of the wetting front, a method that considers the upward velocity of the groundwater level, and a method that considers both of these factors. The results of slope stability analysis using $Bishop^{\circ}{\Phi}s$ simplified method indicate that the safety factor due to the downward velocity of the wetting front decreases more rapidly than that due to the upward velocity of the groundwater level. For the third of the above methods, the safety factor decreases more rapidly than for the other two methods. Therefore, slope stability during rainfall should be analyzed with consideration of both the downward velocity of the wetting front and the upward velocity of the groundwater level.

본 연구에서는 도로시공을 위한 사면절개시 발생된 산사태 현장을 대상으로 강우시 침투를 고려한 사면안정해석 방법을 적용하였다. 강우시 침투를 고려한 사면안정해석법은 크게 세가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는 지반내 습윤전선이 하강을 고려하여 해석하는 방법, 두 번째는 지반내 지하수위의 상승을 고려하여 해석하는 방법, 그리고 세 번째는 지반내 습윤전선 하강 및 지하수위 상승을 고려하여 해석하는 방법이다. Bishop의 간편법을 이용하여 해석한 결과, 강우시 습윤전선 하강으로 인한 사면안전율 감소가 지하수위 상승으로 인한 사면안전율 감소보다 빠르게 진행됨을 알 수 있다. 또한, 습윤전선 하강 및 지하수위 상승이 동시에 일어날 경우 사면안전율은 매우 급속하게 감소함을 알 수 있다. 따라서, 강우시 사면안정해석법은 지반내 지하수위 상승과 습윤전선 하강을 동시에 고려하여 해석하는 것이 보다 바람직하다.

Keywords

References

  1. 박덕근, 1999, 우리나라 사면붕괴의 현황과 대책, 제4회 방재행정세미나 논문집, 177-214.
  2. 한국도로공사, 1996, 도로설계실무편람 -토질 및 기초-, 한국도로공사, 255p.
  3. 송영석, 홍원표, 2007, 퇴적암지역에서의 산사태 원인 및 특성분석에 대한 사례연구, 지질공학, 17(1), 101-113.
  4. 홍원표, 송영석, 2006, 활동억지시스템으로 보강된 사면의 안정해석 프로그램 개발, 지질공학, 16(1), 45-58.
  5. 홍원표, 한중근, 김상규, 김마리아, 김윤원, 1990, 강우로 기인되는 우리나라 사면활동의 예측, 대한토질공학회, 6(2), 55-63.
  6. 홍원표, 한중근, 송영석, 신도순, 2003, 대절토사면에 보강된 억지말뚝의 활동억지효과에 관한 연구, 한국지반공학회 사면안정위원회 학술발표회 논문집, 65-81.
  7. Bishop, A.W., 1955, The use of the slip circle in the stability analysis of slopes, Geotechnique, 5, 7-17. https://doi.org/10.1680/geot.1955.5.1.7
  8. Brand, E. W., 1985, Predicting the performance of residual soil slopes, Proc., 11th ICSMFE, Sanfrancisco, 2541-2573.
  9. Hoek, E. and Bray, J.W., 1977, Rock slope engineering, Institute of Mining and Metallurgy, London, 402p.
  10. Hoek, E. and Brown, E.T., 1980, Underground excavation in rock, Institute of Mining and Metallurgy, London, 61-86.
  11. Kang, G.C., Song, Y.S. and Kim, T.H., 2009, Behavior and stability of a large-scale cut slope considering reinforcement stages, Landslides, 6(3), 263-272. https://doi.org/10.1007/s10346-009-0164-5
  12. Lumb, P., 1975, Slope failure in Hong Kong, Journal of Engineering Geology, 8, 31-65. https://doi.org/10.1144/GSL.QJEG.1975.008.01.02
  13. 山口貢一, 1967, 地すべりの素因と誘因につにで, 地すべり, 4(1), 4-11.

Cited by

  1. Development of a GIS-based Computer Program to Design Countermeasures against Debris Flows vol.23, pp.1, 2013, https://doi.org/10.9720/kseg.2013.1.57
  2. Estimation of Saturation Velocity in Soils During Rainfall using Soil Box Test vol.25, pp.3, 2015, https://doi.org/10.9720/kseg.2015.3.377
  3. Maintenance of Hazardous Steep Slopes on National Park Trails vol.26, pp.1, 2016, https://doi.org/10.9720/kseg.2016.1.129
  4. Assessment of Landslide Susceptibility using a Coupled Infinite Slope Model and Hydrologic Model in Jinbu Area, Gangwon-Do vol.45, pp.6, 2012, https://doi.org/10.9719/EEG.2012.45.6.697
  5. 강우시 불포화 준설토로 형성된 제방의 사면안정성 변화에 대한 수치해석적 연구 vol.10, pp.4, 2011, https://doi.org/10.12814/jkgss.2011.10.4.071
  6. 퇴적암 내의 지질구조가 비탈면 안정성에 미치는 영향 : 대구 북서부 지역의 예 vol.22, pp.1, 2011, https://doi.org/10.9720/kseg.2012.22.1.001
  7. Fuzzy Monte Carlo simulation을 이용한 물리 사면 모델 기반의 상주지역 산사태 취약성 분석 vol.50, pp.3, 2017, https://doi.org/10.9719/eeg.2017.50.3.239
  8. 울릉도지역 강우패턴을 고려한 무한사면 안정성 해석 vol.28, pp.1, 2011, https://doi.org/10.9720/kseg.2018.1.011