A significantly thick zone of steep slopes is commonly encountered above groundwater table and the soils within this zone are unsaturated with negative pore-water pressures (i.e., matric suction). Matric suction contributes significantly to the shear strength of soil and to the factor of safety of unsaturated slopes. However, infiltration during rainfall increases the pore-water pressure in soil resulting in a decrease in the matric suction and the shear strength of the soil. As a result, rainfall infiltration may eventually trigger a slope failure. Therefore, understanding of shear strength characteristics of saturated and unsaturated soils under shearing-infiltration (SI) conditions have direct implications in assessment of slope stability under rainfall conditions. This paper presents results from a series of consolidated drained (CD) and shearing-infiltration (SI) tests. Results show that the failure envelope obtained from the shearing-infiltration tests is independent of the infiltration rate. Failure envelopes obtained from CD and SI tests appear to be similar. For practical purposes the shear strength parameters from the CD tests can be used in stability analyses of slopes under rainfall conditions. The SI tests might be performed to obtain more conservative shear strength parameters and to study the pore-water pressure changes during infiltration.
Rainfall-induced landslides in a weathered granite soil slope usually happen on shallow slip surfaces above the groundwater table. The pore-water pressure of soil above the groundwater table is usually negative. This negative pore-water pressure (or matric suction) has been found to make a large contribution to the slope stability. Therefore, the variation of in-situ matric suction profiles with time elapse in a soil slope should be understood. In this study, a field measurement program was carried out from June to August, 2001 in order to monitor in-situ matric suctions and volumetric water contents in a weathered granite soil slope. Finite-element transient seepage analyses are also conducted using SEEP/W. The influence of climatic conditions on the variation of in-situ matric suctions could be found to decrease rapidly with the change of depth. It could be found that decrement of matric suction induced by precipitation is affected not only by the amount and duration of rainfalls but also by the initial matric suction just prior to rainstorms. The soil-water characteristic from the field monitoring tends toward the wetting path of SWCC obtained from the laboratory test.
Kim, Young-Muk;Kim, Chung-Ki;Kim, Man-Goo;Kim, Geon-Hae
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2005.03a
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pp.890-897
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2005
Stability of embankment is influenced on landfill condition, permeability, shear strength and soil engineering propensity and so on, and need examination in reply because is different according to change of soil property of foundation ground and permeability condition. Analyzed seepage behaviour by finite element method for embankment, and change permeability of base to analyze effect that permeability of ground water table formation before embankment and analyze seepage behaviour to typical embankment in this research. In the case of permeability of foundation ground is 10 more than landfill permeability, rise of groundwater table was changed slightly. Pore water pressure was decreased slowly in landfill after rainfall. The effect of permeability of foundation ground was effected in change of pore water pressure. For permeability of foundation ground is 10 more than landfill, stability of road landfill was small changed during rainfall. But in the case of permeability of base soil similar to landfill permeability, road landfill stability was large decreased during rainfall.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2012.05a
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pp.34-34
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2012
Heavy storms rainfall has caused many landslides and slope failures especially in the mountainous area of the world. Landslides and slope failures are common geologic hazards and posed serious threats and globally cause billions in monetary losses and thousands of casualies each year so that studies on slope stability and its failure mechanism under rainfall are being increasing attention of these days. Rainfall-induced slope failures are generally caused by the rise in ground water level, and increase in pore water pressures and seepage forces during periods of intense rainfall. The effective stress in the soil will be decreased due to the increased pore pressure, which thus reduces the soil shear strength, eventually resulting in slope failure. During the rainfall, a wetting front goes downward into the slope, resulting in a gradual increase of the water content and a decrease of the negative pore-water pressure. This negative pore-water pressure is referred to as matric suction when referenced to the pore air pressure that contributes to the stability of unsaturated soil slopes. Therefore, the importance is the study of saturated unsaturated soil behaviors in evaluation of slope stability under heavy rainfall condition. In an actual field, a series of failures may occur in a slope due to a rainfall event. So, this study attempts to develop a numerical model to investigate this failure mechanism. A two-dimensional seepage flow model coupled with a one-dimensional surface flow and erosion/deposition model is used for seepage analysis. It is necessary to identify either there is surface runoff produced or not in a soil slope during a rainfall event, while analyzing the seepage and stability of such slopes. Runoff produced by rainfall may result erosion/deposition process on the surface of the slope. The depth of runoff has vital role in the seepage process within the soil domain so that surface flow and erosion/deposition model computes the surface water head of the runoff produced by the rainfall, and erosion/deposition on the surface of the model slope. Pore water pressure and moisture content data obtained by the seepage flow model are then used to analyze the stability of the slope. Spencer method of slope stability analysis is incorporated into dynamic programming to locate the critical slip surface of a general slope.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2002.10a
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pp.96-103
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2002
In this study, design concepts of Seoul Subway Construction (901∼914) are reviewed in relation to the cases for temporary soil support wall systems which are revealed in highly developed design competitions such as Turnkey and Alternative based on. Especially soil and rock properties, various design schemes for dealing with soil and water pressures, new technology adopted etc are discussed very profoundly and broadly for the better understanding and additional clues for constructing new design technologies.
Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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v.7
no.6
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pp.39-48
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2004
The purpose of this paper was to confirm the application of the equation of the soil-water characteristic curve on an unsaturated soil. To this ends, a series of suction test was conducted on the selected 4 kinds of soil which is located in Korea, using the modified pressure extractor apparatus. And it was carried out to analyze the experimental parameters which can describe the soil-water characteristics, were determined by using the data obtained from the experiment. From the results, it was found that the matric suction was varied according to the grain size distribution, amount of fine grain particle and void ratio. Also it was found that the residual volumetric water content was decreased with the void ratio, but the index related air entry value, the soil parameter related water content and the parameter with residual water content were increased with the void ratio. And the application of equation of the soil-water characteristic curve was confirmed for the various conditions and the various state by the comparison between the volumetric water content measured by the experiment and the predicted values.
This paper presents a study regarding the influence of various water levels on the characteristics of subgrade mud pumping through a self-developed test instrument. The characteristics of mud pumping are primarily reflected by axial strain, excess pore water pressure, and fine particle migration. The results show that the axial strain increases nonlinearly with an increase in cycles number; however, the increasing rate gradually decreases, thus, an empirical model for calculating the axial strain of the samples is presented. The excess pore water pressure increases rapidly first and then decreases slowly with an increase in cycles number. Furthermore, the dynamic stress within the soil first rapidly decreases and then eventually slows. The results indicate that the axial strain, excess pore water pressure, and the height and weight of the migrated fine particles decrease significantly with a low water level. In this study, when the water level is 50 mm lower than the subgrade soil surface, the issue of subgrade mud pumping no longer exist.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2005.03a
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pp.1140-1147
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2005
The objective of this study was to identify the effect of the degree of saturation on the resilient modulus of cohesive soils as subgrade. Six representative cohesive soils representing A-4, A-6, and A-7-6 soil types collected from road construction sites across Ohio, were tested in the laboratory to determine their basic engineering properties. Resilient modulus tests were conducted on unsaturated cohesive soils at optimum moisture content, and samples compacted to optimum conditions but allowed to fully saturate. The subgrade compacted at optimum moisture content may be fully saturated due to seasonal change. Laboratory tests on fully saturated cohesive soils showed that the resilient modulus of saturated soils decreased to less than half that of soil specimens tested at optimum moisture content. The reduction of resilient modulus would possibly be caused by the buildup of pore water pressure. In resilient modulus testing performed in this study on saturated samples, pore water pressure increases were observed. Pore water pressure and residual pore water pressure gradually increased with an increase in deviator stress.
Piles are widely used in structural foundations of engineering projects. However, the deformation of the soil around the pile caused by driving process has an adverse effect on adjacent existing underground buildings. Many previous studies have addressed related problems in sand and saturated clay. Nevertheless, the failure mechanism of pile driving in unsaturated soil remains scarcely reported, and this issue needs to be studied. In this study, a modeling test system based on particle image velocimetry (PIV) was developed for studying deformation characteristics of pile driving in unsaturated silt with different water contents. Meanwhile, a series of direct shear tests and soil-water characteristic curve (SWCC) tests also were conducted. The test results show that the displacement field shows an apparent squeezing effect under the pile end. The installation pressure and displacement field characteristics are sensitive to the water content. The installation pressure is the largest and the total displacement field is the smallest, for specimens compacted at water content of 11.5%. These observations can be reasonably interpreted according to the relevant unsaturated silt theory derived from SWCC tests and direct shear tests. The variation characteristics of the soil displacement field reflect the macroscopic mechanical properties of the soil around the pile.
The leaf water relations and photosynthetic rate during acute soil drying were compared in potgrown grapevine cultivars, Vitis vinifera cv. Chardonnay and V. vinifera cv. Riesling. Leaf water potential in Riesling decreased significantly from day 2 after water had been withheld, while in Chardonnay leaf water potential for the water-stressed plants was almost identical with that in well watered plants during the first 4 days. Higher stomatal conductance and photosynthetic rate in Chardonnay than Riesling were observed until day 3 after withholding water. Photosynthetic rate in water-stressed Chardonnay was not different from that in control plants until day 3 after withholding water, while that in water-stressed Riesling was reduced markedly from day 2. In Riesling, osmotic potential at turgor loss point was not changed irrespective of watering conditions. However, in Chardonnay osmotic potential at turgor loss point decreased more in the water stressed conditions than in well watered conditions. The osmotic adjustment in Chardonnay under water stress conditions must contribute to the maintenance of higher stomatal conductance and photosynthetic rate than those in Riesling for a significant period of the drying process. Though difference in stomatal conductance between the two cultivars was shown in the process of soil drying, stomatal conductance of both cultivars responded to vapor pressure difference between leaf and ambient air, rather than soil water status and leaf water potential.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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