• Title/Summary/Keyword: 사면붕괴원인

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The Characteristics of Debris Flow Using Laboratory Experiment (실내모형실험을 통한 토석류 거동특성 연구)

  • Lim, Hyuntaek;Lee, Seungjun;An, Hyunuk;Ji, Hanmi;Roh, Youngsin;Kim, Yongseong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.262-262
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    • 2022
  • 토석류는 산지 사면에서 발생하여 지형변화에 큰 영향을 미치는 대표적인 자연재해 중 하나로 국내에서 발생하는 토석류는 홍수, 태풍 등 타 재해에 비하여 상대적으로 매우 짧은 시간에 발생하며, 사후대응이 어려우므로 사전대비가 필수적이다. 토석류로 인한 피해를 효과적으로 대비하기 위해서는 국내의 지질, 지형 그리고 강우에 따라 발생하는 토석류에 대한 보다 체계적인 정밀현장조사를 통한 자료 구축과 이를 분석한 토석류의 발생원인, 이동경로와 침식 및 퇴적에 관한 연구가 필요하다. 최근의 토석류 연구에서는 침식-퇴적 및 연행작용에 의한 효과를 반영한 수치모의 연구들이 있으나, 모형의 검증을 위한 침식-퇴적 거동에 대한 자료는 현재까지 매우 부족한 실정이다. 토석류 발생에 따른 침식-퇴적 거동특성은 그 자체로도 공학적으로 중요한 요소이며, 수치해석 모의에 필요한 매개변수 추정에도 필요한 항목이다. 토석류 모의의 검증자료로 활용될 수 있는 토석류에 대한 실험적 연구는 토석류의 확산 형태 및 확산 길이에 대한 내용이 대부분으로 흐름수로에서의 침식 및 퇴적에 대한 연구는 찾아보기 어려운 상태이다. 본 연구에서는 토석류 발생에 따른 흐름부에서의 침식 및 퇴적에 대한 거동 특성을 분석하기 위하여 함수비, 흐름수로 경사, 상부 붕괴토조의 토사깊이, 흐름수로 침식가능 깊이 등 다양한 조건으로 실내모형실험을 수행하였다. 상부 토조의 토사 함수비가 30~80% 실험에서는 퇴적 현상이 탁월하였고, 100% 이상인 실험에서는 침식 현상이 확연하게 나타나 토사의 함수비가 높아지면 집중호우 등 선행강우로 인한 산지 지역에서 발생되는 토석류 현상과 유사하고, 함수비가 낮으면 토석류(Debris flow)가 아닌 입상유동(Granular flow)으로 보는 것이 적절한 것으로 판단된다. 상부 토조의 함수비를 100% 이상으로 변화하여 침식이 발생한 실험에서 상부 토조의 액화 된 토사는 빠른 속도로 흐름이 진행되면서 함수비와 붕괴 체적이 증가할수록 흐름수로 상류부에 침식이 크게 나타나고, 상류부의 토사를 중류부를 거쳐 하류부까지 연행(Entrainment)하는 것으로 판단된다.

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An Analysis on the Failure Mechanism of Slope behind a Plant Complex of Gimhae due to Typhoon Rusa (태풍 루사에 의한 김해 OO단지 사면붕괴 발생원인 분석)

  • Kang, In-Kyu;Ryu, Jeong-Soo;Kim, Hong-Taek;Baek, Seung-Cheol
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2007.02a
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    • pp.263-266
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    • 2007
  • In this paper, analysis results on the failure of slope behind a Plant Complex of Gimhae due to typhoon Rusa in 2002 are introduced. The left side of the slope was reinforced by soil nails and the right side of the slope was going to construct slope reinforcement works. In the slope failure, the damage area is about $34,000m^2$, the lower width of slope failure is about 230m, the upper width of slope failure is about 50m, and the height of slope failure is about 120m. The elevation of a bedrock in the right side of the slope was lower than the left side of the slope. Due to the depth of weathered soils and weathered rocks in right side of the slope was thick, it will be expected that the effects of pore-water pressure during the rainfalls are large. For the analysis of the failure mechanism, 3-dimensional numerical analysis was carried out by FLAC-3D.

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A study on the efficiency of disaster counter-Debrisflow Structure in small-scale mountain of urban area (도심지 내 소규모 산지에 대한 방재시설 효율에 대한 연구)

  • Jung, Hyo Jun;Kim, Dong Hyun;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.356-356
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    • 2020
  • 주거시설 확장 및 도심 내 인프라 구축을 위한 지속적인 산지 개발과 기후변동성 확대로 발생하는 게릴라 국지성 집중호우 등으로 인해 토석류의 발생가능성은 지속적으로 확대되고 있다.(kim et al., 2008) 그러나, 현재 국내의 토석류 방재시설에 대한 설치는 아직 미흡한 실정이며 아직 경사지 재해 발생 위험지역에는 방재시설 설치가 필요하다. 지자체의 제한된 예산으로는 필요한 모든 지역에 설치가 불가하기 때문에 순차적으로 효율적인 설치가 이루어질 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 도심지 내 소규모 산지에 대한 효율적인 설치방안을 모색하기 위해서 방재시설 설치 이후 토석류의 거동을 수치모의를 통해 방재시설 설치의 효율성을 분석하였다. 도심지 내 위치한 토석류 발생이력이 있는 소규모 산지의 토석류의 특성을 조사한 결과, 주요 발생원인은 국지성 집중호우로 인한 지반 약화로 인해 급경사를 이루고 있는 암반층 상단에 분포한 퇴적층의 붕괴가 주요 원인으로 나타났다(Kang et al, 2014) 조사결과에 근거하여 해당 유역에 대한 토석류 발생의 유입조건을 산정하였으며 유입조건에 대해 토석류 거동 예측 2차원 해석 소프트웨어인 FLO-2D를 사용하였다. 수치모의를 수행하여 방재시설이 미설치된 상태에서 발생한 토석류의 거동을 실제 발생한 토석류와 비교하였다. 또한, 수치모의에서 방재시설의 구현이 제한되므로 4가지 방재시설(교란사면용 토석류 방지시설, 울타리형 토석류 방지시설, 토사유출 저감용 지오셀, 토석류 방재장치)에 대해 경계조건의 변경을 통해 간접적으로 구현해 결과를 분석하였다. 방재시설은 종류 및 설치위치에 따라 토석류에 대한 피해저감효과가 상이하게 나타났다. 토석류 방재장치를 토석류 발생위치 전방 50 m 지점에 토석류 방재장치를 설치한 경우, 토석류의 유속이 20% 감소하여 피해범위는 36% 감소하였으며, 전방 200 m 지점에 설치한 경우, 피해범위가 14% 감소하였다. 검토한 4가지의 토석류 방재시설 중 토석류 방재장치가 가장 효율적인 결과를 나타냈다. 향후에는 피해범위에 대한 조건 외에 시공 및 유지관리 등에 대한 경제성검토를 한다면 종합적으로 방재시설 효율성을 검토할 수 있을 것으로 본다.

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Back Pressure Dissipation Techniques of Land Slope Using Volcanic Rocks (화산석을 이용한 절.성토사면의 배수압 소산기법)

  • Jang, Kwang-Jin;Choi, Eun-Hyuk;Ko, Jin-Seok;Lee, Seung-Yun;Jee, Hong-Kee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1241-1245
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    • 2006
  • 절 성토사면에 구조물을 설치할 경우 가장 중요하게 고려되어야 하는 점은 사면의 안정성 여부이다. 특히, 절 성토사면에 설치된 구조물이 붕괴되는 가장 큰 원인은 뒷채움재 내에 존재하는 수압의 영향이라는 것을 우리는 이미 많은 연구와 경험을 통해 알고 있다. 만일 지하수위가 존재하는 상태에서 단시간에 발생되는 집중호우로 인해 수위가 갑자기 상승하였을 경우, 구조물을 통해 전혀 배수되지 않는다면 절 성토사면의 안정성은 급격히 저하될 것이다. 이러한 사면의 배수압을 소산시킬 수 있는 공법은 여러 가지가 있으나, 본 연구에서는 특히 제주도의 지역적 특성을 고려하여 화산석을 채움재로 사용한 Mattress/Filter를 절 성토사면에 설치함으로써 배수압을 소산시킬 수 있는 방법을 연구하였다. Mattress/Filter는 제방 또는 절 성토사면의 파괴와 침식을 방지하기 위해 사면에 설치하는 육각형의 철망구조로서 유연성, 다공성, 배수성 및 식생성과 같은 특징이 있으며, 콘크리트 구조물과 달리 별도의 배수시설을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 또한 본 연구에 사용된 Mattress/Filter의 채움재인 화산석은 현재 제주도 지역에 방대하게 분포되어 있다. 특히 현무암은 제주도 암석 전체의 90%이상을 차지하고 있으며, 투수성이 매우 큰 암석이다. 현무암의 공극률은 그 종류에 따라 $0.02{\sim}0.36$의 범위로 나타난다. 특히, 표선리현무암의 경우 평균 공극률이 0.23으로 나타나 모래의 공극률인 $0.3{\sim}0.8$에 비교하여 볼 때, 연구에 사용된 재료는 아주 우수한 투수성을 가진 것으로 판명된다. 또한 현무암의 경우 암석의 겉 표면이 미세한 다공질 조직으로 이루어져 있다. 따라서 암석자체에 물이 정체될 수 있어 구조물을 통해 배수될 때 암석이 머금고 있는 물로 인해 추가적으로 발생하는 중력은 다른 재료가 가지지 못한 화산석의 또 다른 장점이라 할 수 있다.서는 자료변환 및 가공이 필요하다. 즉, 각 상습침수지구에 필요한 지형도는 국립지리원에서 제작된 1:5,000 수치지형도가 있으나 이는 자료가 방대하고 상습침수지구에 필요하지 않은 자료들을 많이 포함하고 있으므로 상습침수지구의 데이터를 인터넷을 통해 서비스하기 위해서는 많은 불필요한 레이어의 삭제, 서비스 속도를 고려한 데이터의 일반화작업, 지도의 축소.확대 등 자료제공 방식에 따른 작업 그리고 가시성을 고려한 심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전략은 존재하므로 이러한 전략을 개발 및 활용할 수 있으며, 특히, 한국주식시장에 적합한 거래전략은 반전거래전략이고, 이 전략의 유용성은 투자자가 설정한 투자기간보다 더욱 긴 분석기간의 주식가격정보에 의하여 최대한 발휘될 수 있음을 확인하였다.(M1), 무역적자의 폭, 산업

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Analysis of flow rate-SS discharges characteristics and causes during rainfall season in Daegi-cheon Watershed (대기천 유역에서의 강우기 유량-SS배출 특성 및 원인분석 연구)

  • Kim, Jonggun;Lee, Suin;Park, Byeongki;Won, Chulhee;Kum, Donghyuk;Choi, Joongdae
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.21 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2019
  • The Daegi-cheon watershed is located in the upper part of the Han River, which has the representative highland vegetable growing complexes. This watershed has a large impact on the water quality and aquatic ecosystem in the upstream of the Han River by discharging a large amount of turbid water during rainfall season. For proposing an efficient turbid water management and policy, the analysis of the characteristics of flow rate and SS and its causes needs to be carried out preferentially. In this study, the relationship between flow rate and SS concentration was analyzed in the Daegi-cheon watershed, and in turn the turbidity characteristics were analyzed. As a result of the study, in the normal flood flow condition, it was shown that SS concentration changed arbitrarily due to various environmental factors. On the other hand, the SS concentration was considerably high in the very high flow condition. Based on the field survey, this could be the reason why the effects of the steep valley and slope collapse according to the very high flow rate as well as the source in the agricultural fields were greatly contributed. Therefore, it is necessary to develop a structural best management practice that can stabilize the steep slope and reduce river bed loss along with the typical source managements plans.

Dynamic-stability Evaluation of Unsaturated Road Embankments with Different Water Contents (함수비에 따른 불포화 도로성토의 동적 안정성 평가)

  • Lee, Chung-Won;Higo, Yosuke;Oka, Fusao
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.30 no.6
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    • pp.5-21
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    • 2014
  • It has been pointed out that the collapses of unsaturated road embankments caused by earthquake are attributed to high water content caused by the seepage of the underground water and/or the rainfall infiltration. Hence, it is important to study influences of water content on the dynamic stability and deformation mode of unsaturated road embankments for development of a proper design scheme including an effective reinforcement to prevent severe damage. This study demonstrates dynamic centrifugal model tests with different water contents to investigate the effect of water content on deformation and failure behaviors of unsaturated road embankments. Based on the measurement of displacement, the pore water pressure and the acceleration during dynamic loading, dynamic behavior of the unsaturated road embankments with about optimum water content and the higher water content than the optimum one have been examined. In addition, an image analysis has revealed the displacement field and the distributions of strains in the road embankment, by which deformation mode of the road embankment with higher water content has been clarified. It has been confirmed that in the case of higher water content the settlement of the crown is large mainly owing to the volume compression underneath the crown, while the small confining pressure at the toe and near the slope surface induces large shear deformation with volume expansion.

Investigation of Behaviours of Wall and Adjacent Ground Considering Shape of Geosynthetic Retaining Wall (보강토 옹벽의 형상을 고려한 벽체 및 인접지반 거동 연구)

  • Lee, Jong-Hyun;Oh, Dong-Wook;Kong, Suk-Min;Jung, Hyuk-Sang;Lee, Yong-Joo
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.95-109
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    • 2018
  • Recently, GRS (Geosynthetic Retaining Segmental) wall has been widely used as a method to replace concrete retaining wall because of its excellent structural stability and economic efficiency. It has been variously applied for foundation, slope, road as well as retaining wall. The GRS wall system, however, has a weak point that is serious crack of wall due to stress concentration at curved part of it. In this study, therefore, behaviour of GRS wall according to shape of it, shich has convex and concave, are analysed and compared using Finite Element analysis as the fundamental study for design optimization. Results including lateral deflection, settlements of ground surface and wall obtained from 2D FE analysis are compared between straight and curved parts from 3D FE analysis.

Hazard Prevention Using Multi-Level Debris Flow Barriers (다단식(多段式) 유연성 토석류 방지시설에 관한 적용성 검토 연구)

  • Baek, Yong;Choi, Youngchul;Kwon, Oil;Choi, Seungil
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.11 no.8
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    • pp.15-23
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    • 2010
  • Debris flows are a natural hazard which looks like a combination of flood, land and rock slide. Large rainfall in July 2006 produced several large scale debris flows and many small debris flows that resulted in loss of life and considerable property and railway damage, as was widely reported in the national media. The hazard "debris flow" is still insufficiently researched. Furthermore debris flows are very hard to predict. Flexible Ring net barriers are multi-functional mitigation devices commonly applied to rock fall or floating wood protection in floods, snow avalanches and also mud flows or granular debris flows, if properly dimensioned for the process or processes for which they are intended. Overtopping of the barriers by debris flows and sediment transport is possible, supporting the design concept that a series of barriers may be used to stop volumes of debris larger than are possible using only one barrier. The future for these barrier concepts looks promising because these barriers represent the state of art for such applications and are superior to many other available options.

A Behavior of Curve Section of Reinforced Retaining Wall by Model Test (모형실험을 통한 보강토 옹벽 곡선부 거동특성)

  • Ki, Jung Su;Rew, Woo Hyun;Kim, Sun Kon;Chun, Byung Sik
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.32 no.6C
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    • pp.249-257
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    • 2012
  • The reinforced earth method is financially viable. Furthermore, it overcomes environmental limitations and is therefore employed in retaining walls, slopes, foundations, roads, embankments, and other structures. However, in some cases, reinforced retaining walls are not strong enough in the curved sections and can collapse. Such mishaps are believed to occur because of an unsatisfactory analysis of the curved sections of a reinforced retaining wall. Accordingly, with the aim of investigating the workability and structural safety of curved sections of various types, this study investigates the differences in the estimated horizontal displacements of curved sections of various types and subsequently uses this information to study and analyze preliminary data so that appropriate measures can be taken to resolve alignment issues. The results of an experiment reveal that when a load is applied to curved sections of both concave and convex types, the largest horizontal displacement occurs at the center of the section. In the concave form, the earth pressure force is directed inward, whereas in the convex form, this force is directed outward. As a result, the horizontal displacement in convex forms is larger than that in concave forms. Convex reinforced earth structures are subjected to earth pressures as well as lateral earth pressure, therefore horizontal displacements in convex curved sections is larger than that of concave curved sections.

Spatio-temporal Variations in the Dynamics and Export of Large Wood in Korean Mountain Streams (우리나라 산지계류에 있어서 유목 동태의 시.공간적 다양성과 그에 따른 유출 특성)

  • Seo, Jung Il;Chun, Kun Woo;Kim, Suk Woo;Im, Sangjun
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.101 no.3
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    • pp.333-343
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    • 2012
  • In-stream large wood (LW) has a critical impact on the geomorphic characteristics relevant to ecosystem management and disaster prevention, yet relatively little is known about variations in its dynamics and subsequent export on the watershed-scale perspective in Korea. Here we review variations in the dynamics and subsequent export of LW as a function of stream size, which is appropriate for Korean mountain streams. In upstream channels with narrow bankfull widths and low stream discharges, a massive amount of LW, resulting from forest dynamics and hillslope processes, may persist for several decades on valley floor. These pieces, however, are eventually transported during infrequent debris flows from small tributaries, as well as peak hydrology in main-stem channels. During the transport, these pieces suffer fragmentation caused by frictions with boulders, and stream bank and bed. Although infrequent, these events can be dominant processes in the export of significant amounts of LW from upstream channel networks. In downstream channels with wide bankfull widths and high stream discharges, LW is dominantly recruited by forest dynamics and bank erosion only at locations where the channel is adjacent to mature riparian forests. With the LW pieces that are supplied from the upstream, these pieces are continuously transported downstream during rainfall events. This leads to further fragmentation of the LW pieces, which increases their transportability. With decreasing stream-bed slope, these floated LW pieces, however, can be stored and form logjams at various depositional sites, which were developed by interaction between channel forms and floodplains. These pieces may decay for decades and be subsequently transported as particulate or dissolved organic materials, resulting in the limitation of LW fluvial export from the systems. However, in Korea, such depositional sites were developed in the extremely limited streams with a large dimension and no flood history for decades, and thus it does not be expected that the reduction of LW export amount, which can be caused by the long-term storage. Our review presents a generalized view of LW processing and is relevant to ecosystem management and disaster prevention for Korean mountain streams.