• 토지주택연구
• /
• 제9권2호
• /
• pp.51-57
• /
• 2018

The causes of landslides are dependant on rainfall events and the soil characteristics of a slope. For the conventional slope stability, the slope stability analysis has been carried out assuming the saturated soil theory. But, in order to clearly explain a proper soil slope condition by rainfall, the research should be performed using the unsaturated soil mechanism suitable for a soil slope in the field. In the study, by using two major categories of soils in Korea, such as granite and gneiss weathered soils, landslide model test and finite element method have been compared with the difference of seepage and soil stability analysis. The hydraulic conductivity of gneiss weathered soil is slower than that of granite weathered soil, and the gneiss weathered soil contains much finer soils than the granite weathered soil. It was confirmed that the instability of the slope was progressing slowly due to the slow rate of volumetric water content of the surface layer.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제22권2호
• /
• pp.153-163
• /
• 2020

Laboratory experiments were conducted with two different soil conditions to investigate rainfall infiltration characteristics. The soil layer materials that were tested were weathered granite soil and weathered gneiss soil. Artificial rainfall of 80 mm/hr was reproduced through the use of a rainfall device, and the volumetric water content and matric suction were measured. In the case of the granite soil, the saturation velocity and the moving direction of the wetting front were fast and upward, respectively, whereas in the case of the weathered gneiss soil, the velocity and direction were slow and downward, respectively. Rainfall penetrated and saturated from the bottom to the top as the hydraulic conductivity of the granite soil was higher than the infiltration capacity of the artificial rainfall. In contrast, as the hydraulic conductivity of the gneiss soil was lower than the infiltration capacity of the rainfall, ponding occurred on the surface: part of the rainfall first infiltrated, with the remaining rainfall subsequently flowing out. The unsaturated hydraulic conductivity function of weathered soils was determined and analyzed with matric suction and the effective degree of saturation.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.28-33
• /
• 2006

Shallow failures of slopes in weathered soils are caused by infiltration due to prolonged rainfall. These failures are mainly triggered by the deepening of the wetting band accompanied by a decrease in suction induced by the water infiltration. In this paper, hysteresis on soil-water characteristic curve(SWCC) of granite and gneiss weathered soils are investigated using transient flow analysis respectively. Each case was subjected to artificial rainfall intensities and time duration depending on the laboratory-based drying and wetting processes. The results show that the unsaturated seepage on weathered slopes are very much affected by the initial suction of soils and unsaturated permeability of the soils. In addition, a granite weathered soil has a lower air-entry value, residual matric suction, and wetting front suction and less hysteresis loop than a gneiss weathered soil.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.743-750
• /
• 2002

Unsaturated soil has a possibility to induce a negative pore water pressure. Until now, saturated soil is mainly focused on the research of soil mechanics. Recently, soil mechanics is researched on two major parts such as saturated and unsaturated soil mechanics. Negative pore water pressure has a non-linear relationship with the water content changes. Soil-water characteristic curves of soil in Korea are not determined. There is no proper characteristic value such as air-entry value and residual water content. In this study, the characteristic curves of reclaimed soil, sand, and weathered granite soil were determined by laboratory tests. Air-entry value and residual water content were determined by fitting methods. Soil-water characteristic curves were estimated based on the particle-size distribution and compared with the laboratory test results. The results of soil-water characteristic curves estimation indicated that Fredlund and Wilson's model is excellent for sand and weathered granite soil. Arya and Paris's model is excellent for reclaimed soil.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.334-341
• /
• 2004

The coefficient of permeability is one of the most important properties in unsaturated soils. The permeability varies with change in the water content as the soil water characteristic curve(SWCC) does. Thus the permeability curve of unsaturated soils has the similar shape with the soil-water characteristic curve(SWCC). Therefore, the methodologies have been studied to simply predict the unsaturated permeability from the SWCC. In this study, the experimental tests of SWCC and permeability were carried out for domestic weathered granite soils. The SWCC test results were fitted to Fredlund and Xing's SWCC equation and then it was found that there are some relationships between the parameters of SWCC equation and the basic soil properties. Accordingly we used an ANN(artificial neural network) model to obtain the SWCC parameters from the basic soil properties. Finally, the coefficients of permeability were predicted from these results by a prediction model.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권6호
• /
• pp.139-152
• /
• 1996

불포화토에 대한 흐름문제를 해석하기 위해서는 비선형으로 표시되는 부간극수압과 함수비 사이의 관계를 알아야 한다. 본 논문에서는 주문진 표준사, 한강모래 및 세립함유율이 다른 몇가지 화강풍화토에 대하여 2가지 실험기구로 이 관계를 측정하고 그 특성을 규명하였다. 여기서 얻은 자료를 이용하여 이 관계를 실험없이 추정가능한 경험식에 쓰이는 경험상수들을 얻었다. 몇가지 경험식중 van Genuchten(1980)의 것이 실험곡선과 잘 부합된다. 화강풍화토에 대해서는 세립함유율(No.200체 통과율)의 증가에 따라 경험상수들도 거의 일정하게 증가하는 경향을 보인다는 것을 알게 되었다. 따라서 이 관계를 이용하여 화강풍화토에 대한 함수특성곡선의 추정이 가능하다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권6호
• /
• pp.21-28
• /
• 2021

산사태의 원인들은 강우강도와 강우지속시간 그리고 사면의 함수특성에 따라 좌우된다. 기존의 사면안정해석에서는 사면을 포화토로 가정하여 해석해왔다. 그러나 강우로 인한 적절한 사면의 거동을 설명하기 위해서는 불포화지반으로 구성되어 있는 현장사면을 모사하여 해석해야 한다. 본 연구에서는 국내 주요한 산지를 구성하고 있는 지반인 화강풍화토와 편마암풍화토를 구분하여 비탈면붕괴에대한 실내모형시험과 수치해석을 병행하여 강우침투와 사면의 안정성에 대해서 분석하고자 하였다. 일반적으로 세립분을 많이 포함하고 있는 편마암풍화토의 투수계수는 화강풍화토의 투수계수보다 느리다. 이러한 조건의 특징을 활용하여 두 가지 다른 풍화토의 침투량을 체적함수비 센서를 활용하여 강우로 인한 표층의 침투특성을 실내시험과 수치해석으로 비교하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.45-51
• /
• 2012

불포화토를 대상으로 $K_0$ 압밀조건에서 삼축시험을 수행하여 전단강도를 분석하였다. 불포화 삼축압축시험에서는 대구지역에 있는 풍화토 시료를 성형하여 다양한 모관흡수력을 조절하였다. 건조 및 습윤 시 함수특성시험을 수행하여 실험치들을 van Genuchten 곡선으로 모델하였다. 함수특성곡선으로부터 모관흡수력이 유효응력에 기여하는 성분을 평가할 수 있다. 이로부터 유효응력을 산정하였으며 유효응력에 따른 전단강도를 결정하였다. 다양한 모관흡수력에 따른 전단강도는 유효응력으로 기술하였을 때, 유일한 직선으로 나타나며 포화토의 파괴포락선과 일치함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.13-20
• /
• 2009

최근까지 사면, 제방, 댐 등의 안정해석에는 흙의 포화도를 고려하지 않고 포화상태의 시료에서 얻어진 강도정수를 사용하여 왔다. 이는 포화지반의 개념으로 구조물을 설계하는 것이 이론적 접근이 용이하고 안전측 설계가 가능하기 때문이었으며, 불포화토를 연구하기 위해 소요되는 실험적 비용과 시간 등의 어려움이 많았기 때문이다. 하지만 고전적인 포화토질역학의 개념과 원리로는 실제의 불포화 지반에서 발생하는 현상과 거동이 합리적으로 해석되지 않는 많은 공학적 문제들이 인식되면서 최근 들어 지반의 공학 연구 분야에 불포화토에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근 들어 많은 연구자들은 흙 구조물을 보다 합리적으로 해석하기 위하여 구조체의 포화도를 고려하는 해석의 필요성을 제기하고 있다. 불포화토의 역학적 성질을 규명하기 위한 가장 기본적인 요소중의 하나가 바로 '함수특성곡선(SWCC)'이다. 흙은 불포화상태로 갈수록, 즉 함수비가 감소할수록, 흙 내부에 음의 간극수압이 작용되는데 이 음의 간극수압인 모관흡수력(suction)과 체적 함수비(volumetric water content)간의 상관관계를 나타내는 곡선이 함수특성곡선이다. 본 연구에서는 실무에 편리하게 쓰일 수 있도록 국내 화강풍화토에 대한 지역별 자료를 제시하며, 이에 대한 검증을 위하여 이론적 고찰과 검증, 실험적 검증을 하였다. 함수특성곡선의 추정에는 Soil Vision Ltd.의 Soil Vision이 사용되었으며, 추정된 함수특성곡선과 실험적인 방법과 이론적인 방법로 얻어진 함수특성곡선을 비교, 검증하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제22권7호
• /
• pp.55-64
• /
• 2006

풍화 사면은 지속적인 강우로 인하여 얕은층에서 파괴가 일어나고 있다. 이러한 파괴들은 주로 강우 침투로 지표면에서의 습윤대의 형성과 이로 인한 흡수력의 감소에 기인한다. 본 연구에서는 대표적인 풍화사면인 화강 풍화토 및 편마풍화토에 대한 함수특성곡선의 건조-습윤 이력과 선행강우 조건을 활용하여 시간에 따른 불포화 침투 해석을 인공적인 강우 강도와 지속시간을 설정하여 실시하였다. 그 결과 풍화 사면의 불포화 침투는 깊이별로 선행 강우에 의한 초기 흡수력과 이력에 따른 불포화 투수계수에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 화강풍화토가 편마풍화토 보다 상대적으로 작은 공기 함입값, 잔류 흡수력, 그리고 습윤 전면 흡수력을 가지고 있으며 이력 loop가 작아서 침투에 대한 흡수력의 변화 반응이 매우 빠름을 확인할 수 있었다.