• 한국지반공학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.25-34
• /
• 2017

불포화상태 지반의 흡수력과 응력변화를 반영한 토사사면의 전체 안정성 평가에서 매우 중요한 상태평가 입력변수로 함수특성곡선이 활용되고 있다. 함수특성의 경로의존성은 일반적으로 건조와 습윤과정으로 이력현상을 내포하는데 현장계측결과는 주로 실내실험의 습윤과정에 가깝게 나타난다. 본 연구에서는 이를 비정상류 해석에 적용하여 해석과 현장 계측된 결과들을 비교 검토하였다. 또한 심도가 증가할수록 강우의 영향이 작고 습윤과정을 적용해 산정된 값에 근접하였다. 따라서 불포화 토사사면 해석 시에 경로의존 함수특성곡선을 적용하여 안정성을 판단하는 것이 보다 합리적인 결과로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.67-74
• /
• 2007

강우시 우수의 침투로 사면의 안정성은 감소되며, 사면활동에 의한 피해를 최소화하기위해 강우시 토사사면에 대한 사면 안정해석시 지표까지 완전히 포화되는 조건으로 설계하도록 설계기준을 강화하고 있다. 그러나 이와 같은 설계방식은 강우강도, 강우지속시간, 지반특성, 사면의 기하학적 특성 등과 관계없이 동일하게 지표까지 완전 포화조건으로 설계함으로써 지나치게 과다하게 설계되는 경향이 있는 등 문제점이 지적되고 있다. 또한 대부분의 토사사면은 불포화상태에 있으며, 불포화특성을 고려한 사면 안정해석이 수행되어야 할 것이다. 본 논문은 강우시 토사 사면이 완전 포화되기까지 소요되는 강우지속시간을 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 이를 위해 본 논문에서는 불포화토의 흙-수분 특성과 포화시 투수계수, 사면의 기하학적 조건, 강우강도 등을 고려하여 불포화토 사면에 대한 유한요소해석을 실시하여 강우시 토사사면이 완전 포화되기 까지 소요되는 강우지속시간을 예측하였으며, 이들 해석결과로부터 간편하게 사용할 수 있는 예측도표를 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2019

Shallow failures occur frequently in both engineered and natural slopes in expansive soils. Rainfall infiltration is the most predominant triggering factor that contributes to slope failures in both expansive soils and clayey soils. However, slope failures in expansive soils have some distinct characteristics in comparison to slopes in conventional clayey soils. They typically undergo shallow failures with gentle sliding retrogression characteristics. The shallow sliding mass near the slope surface is typically in a state of unsaturated condition and will exhibit significant volume changes with increasing water content during rainfall periods. Many other properties or characteristics change such as the shear strength, matric suction including stress distribution change with respect to depth and time. All these parameters have a significant contribution to the expansive soil slopes instability and are difficult to take into consideration in slope stability analysis using traditional slope stability analysis methods based on principles of saturated soil mechanics. In this paper, commercial software VADOSE/W that can account for climatic factors is used to predict variation of matric suction with respect to time for an expansive soil cut slope in China, which is reported in the literature. The variation of factor of safety with respect to time for this slope is computed using SLOPE/W by taking account of shear strength reduction associated with loss of matric suction extending state-of-the art understanding of the mechanics of unsaturated soils.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.599-606
• /
• 2010

It has been reported that many slope failures in unsaturated soils are mainly caused by downward infiltration due to rainfall. The rainfall characteristics could be an important factor, and more predictable slope failures can be achieved by considering more reasonable rainfall conditions. So, a need exists that these trends of infiltration in weathered soils, which is commonly found in Korea, are assessed by considering rainfall conditions based on phenomenological approach. In this paper, numerical analyses of unsaturated soil slope under rainfall conditions are presented based on the soil-water characteristic curve in the laboratory and huff method. Then the performance of unsaturated weathered soil slopes was evaluated under various conditions after applying the effect of overburden pressure on SWCCs and fines contents. The results demonstrated that the rainfall conditions using Huff method can be very effective and the proper application on analysis is very important to enhance the prediction on unsaturated slope stability.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권6호
• /
• pp.27-40
• /
• 2016

기존의 강우에 의한 사면붕괴 기준들은 지형학적 특성, 임상특성, 불포화 지반 조건 등을 반영하지 않아 사면 파괴 예측 지표로 활용하기에는 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 강우패턴, 지형학적 특성(경사, 토심), 공학적 특성(불포화 지반 특성), 임상특성(식생 뿌리에 의한 영향, 수목하중) 등을 반영할 수 있는 불포화 사면 안정성 해석 방법을 제안하였다. 뿌리보강과 수목하중을 고려하지 않는 사면의 안전율 평가는 안전율을 과다 평가하는 것으로 나타났다. 제안된 안정성 해석 방법에 의하여 강우에 의한 불포화사면의 안전율에 대한 데이터베이스를 구축하고, 이를 GIS와 연계하여 울주군 산사태위험 지정지역에 적용하여 강우에 대한 사면 위험성을 정량적으로 분석하였다. 산사태위험지역은 강우에 의한 사면의 안전율이 낮거나, 대부분 안전율 감소가 급격하게 발생한 지점의 하류에 위치하고 있음을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권9호
• /
• pp.23-30
• /
• 2012

본 논문은 토석류 발생사면에서 불포화토의 침투해석을 연계 수행한 사면안정해석 연구결과이다. 2006년 강원도 인제군과 2010년 경기도 양평군에 위치한 2개소의 토석류 발생사면에 대하여 현장조사를 수행하고 붕괴발생부에서 채취한 시료로 tempe pressure cell을 이용한 함수특성곡선과 새로이 개발된 불포화토 직접전단시험기를 사용하여 불포화토의 전단강도 정수를 구하였다. 실험을 통해 획득한 물성과 토석류 발생 당시의 강우자료를 바탕으로 상용프로그램 SEEP/W를 사용하여 불포화토 침투 해석을 실시하고 그 결과와 연동하여 사면안정해석 프로그램 SLOPE/W를 사용하여 사면활동을 분석하였다. 본 연구 결과 집중강우에 의한 불포화토 지반에 강우침투의 영향으로 지하수위의 상승과 포화도의 증가로 사면안전율이 감소하여 사면활동이 발생한 것으로 나타났다. 이러한 연구 방법을 통하여 실제 강우특성을 고려한 불포화토의 사면안정해석을 실시하는 것이 토석류 발생사면의 거동특성 중 특히 발생시점을 확인할 수 있는 합리적인 방법이라 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.860-865
• /
• 2006

In order to predict the stability of slopes, it is important to evaluate shear strength of unsaturated soils. The triaxial tests were performed under $K_0$ conditions for unsaturated soils and the results were compared with those for saturated soils. In unsaturated soils, the secant modul and the shear strengths are larger than those of saturated soils because of matric suctions. However the shear strengths were not affected severely by stress conditions at consolidation.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.9-18
• /
• 2008

우리나라에서는 강우로 인한 얕은 사면파괴 형태를 흔하게 볼 수 있다. 즉, 강우시 발생하는 사면의 얕은 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 침투가 사면 표면이 안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 한계평형법을 이용하는 무한사면 해석방법을 적용하였다. 재현기간에 따른 강우강도와 지속기간이 고려되는 임의의 강우에 의해 유발되는 얕은 사면파괴의 가능성을 평가하기 위해서 일차원 침투모델인 Green-Ampt 모델에 바탕을 둔 침투능에 따른 침투깊이를 산정한 Pradel & Raad 방법을 이용하였다. 즉, 이론해에 의한 결과와 비교하기 위하여 동일한 조건으로 SEEP/W를 통한 수치해석을 수행하였다. 결과, 화강풍화토의 함수특성곡선을 이용하여 불포화사면의 강도정수를 추정하여 계산된 불포화 지반의 해석이 기존 포화사면의 해석에 비하여 보다 정확한 결과임을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권6호
• /
• pp.637-644
• /
• 2022

Loess soils are unsaturated and widely distributed in the northwest zone in China. Many steep slope of unsaturated are observed are observed to be naturally stable. However, a low factor of safety (FoS) for these slopes would be computed from the slope stability analysis following local code practices. It seems that the analyzed results following the local code practices do not agree with the real condition as observed in the field. It is commonly known that soil suction plays an important role in slope stability due to a higher shear strength of the unsaturated soil as compared with that of the saturated soil. In this paper, it is observed that the computed FoS can also be affected by unsaturated unit weight of the soil. However, the effect of unsaturated unit weight of the soil on the slope stability is commonly ignored in engineering practice. Therefore, both the effects of shear strength and unit weight of the unsaturated soil on the computed FoS of unsaturated soil slope are investigated in this study. It is observed that the unsaturated unit weight of soil on the computed FoS increases with increase in slope angle. It is also observed that the effects of the unsaturated shear strength and unsaturated unit weight on the computed FoS are more significant than the effect of 3D analyses compared to the 2D analyses on the FoS.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권5C호
• /
• pp.191-198
• /
• 2009

국내 풍화사면에서의 표면파괴는 주로 강우에 의한 침투로 인하여 발생한다고 알려져 있다. 이러한 파괴는 표면토사부에 강우로 인한 하향 침투수에 흡수력의 감소와 습윤대의 증가에 의하여 야기된다. 따라서 국내에 흔히 존재하는 편마계열 풍화사면토를 대상으로 강우로 인한 습윤 경로 및 그 추이를 현상학적인 접근법으로 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 풍화토를 대상으로 습윤 함수특성곡선에 대한 실내실험을 수행하고 결과를 활용하여 강우시 불포화 사면안정해석을 실시하였다. 기존 문헌의 자료에서 현장의 함수특성이 실내시험에서의 습윤경로에서 잘 반영하고 있어 상계 조건으로 실내시험에서 구한 습윤경로 함수특성곡선을 사면해석에 활용하는 것도 합리적임을 알 수 있다.