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강우시 습윤에 의한 불포화 풍화토의 사면 안정 해석 연구
A Study of Stability Analysis on Unsaturated Weathered Slopes Based on Rainfall-induced Wetting

김재홍   (연세대학교 공과대학 토목공학과UU0000936  ); 박성완   (한국건설기술연구원CC0186892  ); 정상섭   (연세대학교 공과대학 토목공학과UU0000936  ); 유지형   (경일대학교 공과대학 토목공학과UU0000128  );
  • 초록

    강우시 발생하는 여러 사면의 얕은 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 불포화사면 해석을 위하여 국내의 전형적인 표토층을 구성하는 화강풍화토를 3가지(SW, SP, SM)로 분류하여 함수특성곡선을 각각 구하고 그에 따른 함수특성곡선의 방정식을 추정하였으며, 기존에 사용되고 있는 Green & Ampt의 포화깊이 추정식과 수치해석 결과를 비교.분석함으로써 추정식의 사용범위에 대한 제한성을 파악하였다. 또한, 강우에 의한 사면의 포화깊이가 사면의 안정성에 미치는 영향을 파악하고 화강풍화토의 함수특성곡선을 이용하여 불포화사면의 강도정수를 추정하여 계산된 불포화지반의 해석이 기존의 포화사면의 해석에 비하여 보다 정확한 결과임을 알 수 있었다.


    The infiltration of prolonged rainfall causes shallow slope failures on surficial slopes. Experiments performed on soil-water characteristic curves in weathered soils of three different types(SW, SP, SM) were used to construct a general equation for the soil-water characteristic curve. Based on this, the saturated depth by Green & Ampt model was compared with the results of numerical analyses and the range of application of Green & Ampt model was evaluated. It was found that the saturated depth occurred by infiltration on the surface of slopes has an inf1uence on the surficial stability of slopes md, the stability analysis of unsaturated soils calculated by using the soil-water characteristic curve of weathered soils was found to be a proper analysis for shallow slope failures due to rainfall.


  • 주제어

    Green & Ampt model .   Infiltration Shallow slope failure .   Soil-water characteristic curve .   Unsaturated soil.  

  • 참고문헌 (11)

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    3. Measurement of Soil Potential(Suction) Using Filter Paper , ASTM , Annual Book of ASTM Standards / v.04.08. D5298-00,pp.154-159,
    4. The effect of infiltration on the stability of the slopes of a dry ash dump , Fourie, A. B.;Rowe, D.;Blight, G. E. , Geotechnique / v.49,pp.1-3,
    5. Review of Soil-Water Characteristic Curve Equations , Leong, E. C.;Rahardjo, H. , Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering / v.123,pp.,
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  • 이 논문을 인용한 문헌 (13)

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    2. Lee, Seung-Rae ; Oh, Tae-Kyu ; Kim, Yun-Ki ; Kim, Hee-Chul 2009. "Influence of Rainfall Intensity and Saturated Permeability on Slope Stability during Rainfall Infiltration" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 25(1): 65~76     
    3. Park, Seong-Wan ; Shin, Gil Ho 2009. "Stability Analysis on Unsaturated Gneiss Weathered Soil Slopes Considering Wetting Path Soil-Water Characteristic Curve" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, C. 지반공학, 터널공학, 29(c5): 191~198     
    4. Cho, Hong-Je ; Moon, Jong-Kyu ; Lee, Kwang-Je 2010. "Design of Absorption Pipe for Slope Stability" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 26(11): 75~87     
    5. Jeong, Ji-Su ; Jung, Chun-Gyo ; Lee, Jong-In ; Lee, Seong-Ho 2011. "Determination of Failure Mechanism of Slope Calibration Chamber Tests Using Rainfall Simulation (I)" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 27(2): 27~34     
    6. You, Seung-Kyong ; Song, Young-Suk 2011. "Numerical Study on the Variation of Slope Stability for the Embankment Formed by Unsaturated Dredging Soils during Rainfall" 한국토목섬유학회 논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, 10(4): 71~79     
    7. Kim, Jae-Hong ; Im, Jae-Seong ; Park, Seong-Wan 2012. "Hydro-mechanical Behavior of Partially Saturated Soil Slopes under Rainfall" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 28(11): 69~78     
    8. Kwak, Cheol-Soo ; Park, Byung-Soo ; Yoo, Nam-Jae 2012. "Slope Stability Analysis of Unsaturated Soil in Debris-Flow Occurrence Slopes" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 28(9): 23~30     
    9. Kim, You-Seong ; Kim, Jae-Hong ; Bhang, In-Hwang ; Seo, Se-Gwan 2013. "A Study on Rainfall-induced Erosion of Land Surface on Reinforced Slope Using Soil Improvement Material" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 29(1): 49~59     
    10. Kim, Yong Min ; Lee, Kwang Woo ; Kim, Jung Hwan 2013. "Influence of Soil Characteristic and Rainfall Intensity on Matric Suction of Unsaturated Weathered Soil Slope" 대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 33(3): 1017~1025     
    11. Kim, Byeong-Su ; Park, Seong-Wann 2013. "Effect of Rainfall-Patterns on Slope Stability in Unsaturated Weathered Soils" 대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 33(3): 1027~1035     
    12. Kim, Yong Min ; Kim, Jaehong 2013. "Instability Analysis of Unsaturated Soil Slope Considering Wet Condition" 대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 33(4): 1489~1498     
    13. Kim, Jin Seok ; Park, Hyuck Jin 2014. "Assessment of Landslide Susceptibility of Physically Based Model Considering Characteristics of the Unsaturated Soil" 자원환경지질 = Economic and environmental geology, 47(1): 49~59     

 저자의 다른 논문

  • 유지형 (12)

    1. 2000 "아스팔트 콘크리트 포장구조체의 내부처짐에 의한 물성추정과 주행속도에 따른 거동분석" 한국도로포장공학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Pavement Engineers 2 (1): 135~145    
    2. 2002 "동적 Winkler 보 모델을 이용한 말뚝의 내진해석" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 18 (2): 39~49    
    3. 2002 "아스팔트 포장의 구조해석" 도로포장공학회지 = Pavement Engineers 4 (2): 4~23    
    4. 2003 "동결억제포장의 기술적 특성(1)" 도로포장공학회지 = Pavement Engineers 5 (4): 66~74    
    5. 2004 "동결억제포장의 기술적 특성(II)" 鋪裝 : 도로포장공학회지 6 (1): 32~42    
    6. 2004 "습식 경화교반토 포장의 공학적 특성" 한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering 6 (3): 1~7    
    7. 2006 "습식교반경화토포장의 온도특성" 한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering 8 (1): 45~54    
    8. 2006 "토구조물의 안정성 확보를 위한 정착력 손실 최소화 간격유지장치 어스앵커에 관한 연구" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 6 (2): 17~24    
    9. 2014 "온도변화에 따른 지하철 터널의 콘크리트 라이닝 거동" 한국철도학회 논문집 = Journal of the Korean Society for Railway 17 (6): 410~414    
    10. 2014 "동축케이블과 시간영역반사법을 이용한 암반사면 전단변위 계측" 한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 14 (5): 93~99    

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