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우리나라는 매년 여름철에 집중되는 강우로 인해 사면재해가 빈번히 발생되어 왔다. 게다가 지구온난화로 인한 이상기후 현상에 따라 강우형태는 점점 집중적, 국지적인 형태를 보이고 있어 집중호우로 인한 사면재해는 점점 증가될 것으로 예상된다. 따라서 사면에 대한 체계적인 관리기법의 도입이 시급하다. 기존의 사면안정 해석은 해석의 편의성으로 인해 포화 토질역학의 이론이 적용되어 왔다. 그러나 실제 대부분의 지반은 불포화 상태로 존재하고 있다. 따라서 불포화 상태를 고려한 합리적인 사면안정 해석이 요구된다. 불포화토의 ...

우리나라는 매년 여름철에 집중되는 강우로 인해 사면재해가 빈번히 발생되어 왔다. 게다가 지구온난화로 인한 이상기후 현상에 따라 강우형태는 점점 집중적, 국지적인 형태를 보이고 있어 집중호우로 인한 사면재해는 점점 증가될 것으로 예상된다. 따라서 사면에 대한 체계적인 관리기법의 도입이 시급하다. 기존의 사면안정 해석은 해석의 편의성으로 인해 포화 토질역학의 이론이 적용되어 왔다. 그러나 실제 대부분의 지반은 불포화 상태로 존재하고 있다. 따라서 불포화 상태를 고려한 합리적인 사면안정 해석이 요구된다. 불포화토의 기본이론으로 흙은 포화토와 불포화토로 구분되며 포화토는 흙 입자내 간극이 물로 모두 채워진 상태이며, 간극 중에 공기가 남아있는 상태의 흙을 불포화토라고 한다. 불포화토의 구조는 흙 입자, 물, 공기 그리고 공기와 물의 접촉면으로 묘사할 수 있다. 불포화토는 부의 간극수압의 영향으로 유효응력을 증가시키므로 사면의 안정을 도모하는 역할을 한다. 그러나 물의 침투에 의하여 부의 간극수압이 감소하게 되면 사면의 불안정을 초래하게 된다. 따라서 사면에서 강우의 침투는 사면의 안정성을 좌우하는 주요 요인이 된다. 본 연구에서는 퇴적암 풍화토를 대상으로 연직방향의 강우 침투특성에 대하여 분석하기 위하여 실내 강우침투실험을 수행하였다. 먼저 계측기기와 수치해석의 결과는 30mm/hr, 60mm/hr에서는 아주 잘 일치함으로써 실험의 타당성을 검증하였다. 그러나 수치해석을 수행하지 못한 강우강도 80mm/hr의 경우 계측기기를 사용한 침투속도가 비교적 높게 산정되었는데 이는 30mm/hr, 60mm/hr의 강우강도에서는 일정한 습윤전선의 형태를 보이나 80mm/hr의 강우강도에서는 부분적으로 투수성이 큰 단면으로 침투하기 때문으로 사료된다. 유출유량으로 구한 유출속도는 수치해석에서 구한 유출속도와 잘 일치하는 것을 보였으나, 침투속도의 경우 최종포화도와 간극율의 산정의 어려움으로 인하여 다소 낮게 산정되었다. 컬럼을 통과한 누적 유출유량과 주입된 총 강우량의 차는 실제 풍화토층에 잔류하고 있는 강우량으로 각 강우강도에서 모두 약 100mm로써 강우강도에 영향을 받지 않음을 확인하였다. 깊이별 삽입별 계측기기(텐시오미터, 전기저항 탐침봉)를 이용한 침투속도의 산정에서는 구간별 침투수의 탐지시간 차이와 계측기기 사이의 거리로써 침투속도를 나타내었다. 침투실험의 분석결과로 침윤전선의 상부가 완전히 포화되지 않은 상태로 진행하며 완전포화 상태로 습윤전선이 진행한다고 가정하는 일차원 침투이론과는 달리 침투시 습윤전선 상부의 포화도는 약 70%로 부분적으로 포화되어 진행됨을 보였다.

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