To investigate the unsaturated characteristics of the Boeun granite weathered soil, matric suction and volumetric water content were measured in both drying and wetting paths using Automated Soil-Water Characteristics Curve Apparatus. Based on the measured results, Soil-Water Characteristics Curve was estimated by van Genuchten (1980) model. The relationship between effective degree of saturation and matric suction showed the non-linear curve with S-shape and the hysteresis phenomenon occurred during drying and wetting paths. Suction Stress Characteristics Curve was estimated by the Lu and Likos (2006) model. The suction stress in drying path was constantly maintained and that in wetting path tended to increase when the effective degree of saturation was low. But the suction stress in drying path was larger than that in wetting path at the same degree of saturation when the effective degree of saturation became larger. Meanwhile, Hydraulic Conductivity Function was evaluated by the van Genuchten (1980) model which is one of the parameter estimation methods. The unsaturated hydraulic conductivity decreased with increasing the matric suction, and the decreasing velocity regarding to the matric suction in drying path was larger than that in wetting path.
It has been well known that the infiltration of rainfall causes major surfacial slope failures in Korea. However, the hydrological and mechanical behaviors in unsaturated slopes are somewhat complex. When an analysis on unsaturated slope problems is performed, soil-water characteristics curves (SWCC) are considered as major parameters to apply. Since the weathered soil slopes are layered and stressed by overburden pressures, the response of SWCCs should account for its overburden pressure. To deal with this situation, in this study, laboratory testings were conducted to evaluate the SWCC under various overburden stress. In addition, the unsaturated shear strength was estimated using SWCC. Then the performance of unsaturated weathered soil slopes was evaluated under various conditions after applying the effect of overburden pressure on SWCCs. The results demonstrated that the effect of overburden pressure on SWCC could be substantial and the proper application to analysis is very important to enhance the prediction of slope stability.
The characteristics and prediction model of the shear strength of unsaturated residual granite soils were studied in this paper. In order to investigate the influence of the net normal stress on the shear strength, unsaturated triaxial tests and SWCC tests were carried out by varying the net normal stress. Experimental data for unsaturated shear strength tests were compared with predicted shear strength envelopes obtained from existing prediction models. It was shown that the soil-water characteristic curve and the shear strength of the unsaturated soil varied with the change of the net normal stress. Therefore, to achieve a truly descriptive shear strength envelope for unsaturated soils, the effect of the normal stress on the contribution of matric suction to the shear strength has to be taken into consideration. In this paper, a modified prediction model f3r the unsaturated shear strength was proposed.
To investigate the hysteresis of the suction stress in unsaturated weathered mudstone soils (CL), matric suction and volumetric water content were measured in both drying and wetting processes using Automated Soil-Water Characteristics Curve Apparatus. The drying and wetting processes in unsaturated soils were reproduced in the test; the drying process means to load matric suction to spill pore water from the soils, and the wetting process means to unload matric suction to inject pore water into the soils. Based on the measured result, Soil Water Characteristic Curve(SWCC)s were estimated by van Genuchten model (1980). SWCCs have nonlinear relationship between effective degree of saturation and matric suction. The hysteresis in SWCCs between drying and wetting processes occurred. As a result of estimating Suction Stress Characteristic Curve(SSCC) using Lu and Likos model (2006), the suction stress rapidly increased in the low level of matric suction and then increased slightly. Also, the hysteresis in SSCCs between drying and wetting processes occurred. In order to design geo-structures and check its stability considering unsaturated soil mechanics, therefore, it is more reasonable that the SSCC of drying process should be applied in the condition of rainfall infiltration and the SSCC of wetting process in the condition of evaporation or drainage.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
/
2002.03a
/
pp.139-146
/
2002
The characteristics and prediction model for the shear strength of unsaturated residual soils was studied. In order to investigate the influence of the net normal stress on the shear strength, unsaturated triaxial tests and SWCC tests were carried out varying the net normal stress, and the experimental data for unsaturated shear strength tests were compared with predicted shear strength envelopes using existing prediction models. It was shown that the soil - water characteristic curve and the shear strength of the unsaturated soil varied with the change of the net normal stress. Therefore, to achieve a truly descriptive shear strength envelope for unsaturated soils, tile effect of the normal stress on the contribution of matric suction to the shear strength has to be taken into consideration. In this paper, a modified prediction model for the unsaturated shear strength was proposed.
The matric suction and volumetric water content of Jumunin standard sand with a relative density of 60% were measured using an Automated Soil-Water Characteristic Curve (SWCC) apparatus during both drying and wetting processes. The test time for the drying process was longer than that for the wetting process, because the flow of water is likely to be protected by air trapped in voids within the soils during the drying process. Based on the matric suction and volumetric water content, the SWCC was estimated using the model proposed by van Genuchten (1980). For the drying process, the unsaturated fitting parameters ${\alpha}$, n, and m were 0.399, 8.586, and 0.884, respectively; for the wetting process, the values were 0.548, 5.625, and 8.220, respectively. The hysteresis phenomenon occurred in the SWCCs, which means the SWCC of the drying process is not matched with the SWCC of the wetting process. Using these unsaturated parameters, we estimated the Suction Stress Characteristic Curve (SSCC), based on the relationship between suction stress and the effective degree of saturation. The suction stress showed a rapid decrease when the matric suction exceeds the Air Entry Value (AEV). Therefore, the effective stress of unsaturated soils is different from that of saturated soils when the matric suction exceeds the AEV. The suction stress of the drying process exceeds that of the wetting process for a given effective degree of saturation. The hysteresis phenomenon was also recognized in SSCCs. The hysteresis phenomenon of SSCCs arises from that of SWCCs, which is induced by the ink bottle effect and the contact angle effect. In the case of a sandy slope, the suction stress is positive and acts to enhance the slope stability as the water infiltrates the ground, but is negative when the suction stress exceeds the AEV. The results obtained for the wetting process should be applied in analyses of slope stability, because the process of water infiltration into ground is similar to the wetting process.
Since most of soil slopes are in an unsaturated state, it is necessary to consider the unsaturated characteristics of soil slopes, in order to obtain more reasonable results. Therefore in this study we supplemented a slope stability analysis program to consider them, based on the concept of limit equilibrium. We also applied an optimization technique to search for a failure surface. Besides, we carried out experiments to obtain the unsaturated soil properties required in the analysis with weathered granite soils. We formulated a nonlinear apparent cohesion relationship with the matrix suction to be able to apply the unsaturated shear strength characteristics to the stability analysis. In addition, we intended to obtain more accurate soil water characteristic curves(SWCC) by measuring the change in volume of the specimen in the SWCC tests. As a result, we could appropriately assess the change of the safety factor according to the rainfall intensity and duration, by considering the variation of suction, permeability, and shear strength caused by the infiltration of rainfall into slopes.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.33
no.3
/
pp.1017-1025
/
2013
The monolithically coupled finite element analysis for a deformable unsaturated soil slope is performed to investigate matric suction distribution on a soil slope subjected to rainfall infiltration, which can consider the hydraulic-mechanical characteristics for the analysis. The soil-water characteristic curves (SWCC) are experimentally determined to estimate three types of hydraulic properties of domestic areas. Based on the physical properties, the distribution of matric suction is investigated by considering the major factors, such as soil conditions, rainfall intensities, and slope angles. It is found from the results of this study that the matric suction rapidly decreases with an increase in rainfall intensity, regardless a slope angle. The slope surface is more easily saturated when its saturated hydraulic conductivity is smaller than rainfall intensity, and for the case of multi-layered soil slope, hydraulic characteristics of slope surface has a significant influence on matric suction distribution.
The soil-water characteristics is the most important state parameter for understanding changes in suction and water contents of unsaturated soil slopes. In the field, the hysteretic behaviors of drying and wetting soil-water characteristic curve are real and the adoption of path-dependent suction-water content is needed to predict the hydro-mechanical analysis of unsaturated soils. In this study, in-situ monitored hydraulic behavior of various soil slopes are compared with the data from numerical analysis with the laboratory soil water characteristic curve. Then, the verifications are performed based on the field monitored data respectively. Therefore, the use of path-dependent soil-water characteristic curves could be more rational for design and analysis of unsaturated soil slopes under rainfall conditions.
Kim, Yun-Ki;Choi, Kyung-Lim;Lee, Sung-Jin;Lee, Seung-Rae;Kwon, Hyoung-Seok
Journal of the Korean Geotechnical Society
/
v.26
no.10
/
pp.49-60
/
2010
Unsaturated permeability function is an important factor in the design and analysis of various unsaturated soil structures. Generally the permeability characteristics decrease as the mat ric suction increases and the trend is similar to water retention characteristics of a soil. The permeability of unsaturated soils can be obtained directly by laboratory tests or indirectly by estimation methods from other soil properties. For unsaturated soils sampled from 7 areas in KOREA, SWCCs and unsaturated permeability functions were obtained by experimental tests. The unsaturated permeability results were also compared with the unsaturated permeability functions derived from the SWCCs theoretically. However, the current estimation models of unsaturated permeability function did not express the unsaturated permeability characteristics. Therefore, the FXK-M permeability function was modified to predict more accurate permeability functions for Korean weathered soils using a correction factor that can be calculated from the air-entry value of SWCC. The new estimation model resulted in good agreements for all tested soils.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.