자연 비탈면은 오랜 시간이 경과되면서 안식각이 형성되어 안정성이 유지되고 있으나, 인공 비탈면의 경우 지반의 특성조건(지형, 지질, 토성 및 수문학조건 등)에 따라 안정성이 좌우된다. 특히 대규모 비탈면의 붕괴현상은 여름철 집중강우 또는 장기간의 연속강우에 따른 지반의 불안정성이 증가하여 발생되고 있다. 우기 시 비탈면에 강우가 침투할 경우 침투영역, 포화도 확대로 인한 내적 불안정성이 발생되므로, 비탈면의 안정화 유지를 위한 지하수위 상승을 억제하는 방안으로 다양한 배수공법과 표면 침투방지공법 등이 적용되고 있다. 특히, 집중강우로 인하여 비탈면 내에 불포화토 구간의 토층이 포화영역으로 전이되면서 지반의 강도정수가 약화되므로 이러한 비탈면의 안정화 저하를 방지하기 위한 방안으로 대규모 배수공법인 집수정 설치 시 비탈면 안정화에 미치는 효과에 관한 연구를 하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 비탈면내 지하수가 집중되는 지역에 지하수 개발용도로 이용되고 있는 수직 취수정 또는 방사형 집수정을 적용하여 지하수 배수공법으로서 활용할 경우 비탈면 안정화에 기여할 수 있음을 확인하고자 한다. 이를 위해 취수정 및 집수정의 효율을 증대시키기 위하여 적용되는 필터층과 대수층과의 상관성을 파악하기 위한 모형 ...
자연 비탈면은 오랜 시간이 경과되면서 안식각이 형성되어 안정성이 유지되고 있으나, 인공 비탈면의 경우 지반의 특성조건(지형, 지질, 토성 및 수문학조건 등)에 따라 안정성이 좌우된다. 특히 대규모 비탈면의 붕괴현상은 여름철 집중강우 또는 장기간의 연속강우에 따른 지반의 불안정성이 증가하여 발생되고 있다. 우기 시 비탈면에 강우가 침투할 경우 침투영역, 포화도 확대로 인한 내적 불안정성이 발생되므로, 비탈면의 안정화 유지를 위한 지하수위 상승을 억제하는 방안으로 다양한 배수공법과 표면 침투방지공법 등이 적용되고 있다. 특히, 집중강우로 인하여 비탈면 내에 불포화토 구간의 토층이 포화영역으로 전이되면서 지반의 강도정수가 약화되므로 이러한 비탈면의 안정화 저하를 방지하기 위한 방안으로 대규모 배수공법인 집수정 설치 시 비탈면 안정화에 미치는 효과에 관한 연구를 하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 비탈면내 지하수가 집중되는 지역에 지하수 개발용도로 이용되고 있는 수직 취수정 또는 방사형 집수정을 적용하여 지하수 배수공법으로서 활용할 경우 비탈면 안정화에 기여할 수 있음을 확인하고자 한다. 이를 위해 취수정 및 집수정의 효율을 증대시키기 위하여 적용되는 필터층과 대수층과의 상관성을 파악하기 위한 모형 토조 실험을 수행하였다. 또한, 집수정 내부에 설치하는 필터의 두께와 입경의 차이에 따라 양수량에 미치는 영향을 분석하고자 대수층별(모래층, 자갈층)로 필터재의 규격을 다양하게 적용하여 실험하였다. 지반 조건에 따른 필터재와 취수정의 상관성을 알아보기 위해 대수층은 모래지층과 자갈지층으로 구분하고, 필터재는 모래(조립질)와 자갈(조립 및 극조립질 자갈)로 구분하되, 필터층 설치두께의 효율성을 확인하기 위하여 NAVFAC의 권장 설계두께인 200mm를 기준으로 ±100mm를 적용하여 100mm와 300mm의 부설두께로 입도별 취수효율을 모형실험 하였다. 모형장치 필터재의 두께와 입경을 서로 달리하여 단계 대수성시험과 연속 대수성시험을 실시하였으며, 각각의 조건에 따른 양수량 산정, 투수계수 산정 등을 통하여 필터재의 취수효율을 분석하였다. 또한 강우 시 비탈면내 설치된 집수정이 비탈면의 안정에 미치는 영향을 모델링하고, 연구 대상 비탈면의 지하수위 계측자료를 이용하여 지하수 침투해석에 의한 간극수압 분포도를 작성하였다. 땅밀림 비탈면의 안정화로 지하수위 배수공법인 수직 취수정 또는 집수정을 설치함이 안정성 향상에 많은 기여를 하며, 모래지반의 집수정 필터재(Filter Pack)로 부설 두께가 커지고 입경이 커질수록 취수효율이 증가됨을 확인하였다. 땅밀림(landcreep)이 발생된 연구 비탈면의 경우 지하수 저하공법으로 집수정으로 인한 우기 때 지하수위가 7m 하강하였다. 이에 대한 수치해석에 의한 안정성을 검토한 결과 집수정 설치 전에 비해 안전율이 116%가 증대되고, 지하수위 저하공법으로 집수정 설치 시 보강재 절감효과에 대한 경제성을 검토한 결과 집수정 설치비용 대비 약 2.5배 이상의 경제적 효과가 있음을 확인하였다.
자연 비탈면은 오랜 시간이 경과되면서 안식각이 형성되어 안정성이 유지되고 있으나, 인공 비탈면의 경우 지반의 특성조건(지형, 지질, 토성 및 수문학조건 등)에 따라 안정성이 좌우된다. 특히 대규모 비탈면의 붕괴현상은 여름철 집중강우 또는 장기간의 연속강우에 따른 지반의 불안정성이 증가하여 발생되고 있다. 우기 시 비탈면에 강우가 침투할 경우 침투영역, 포화도 확대로 인한 내적 불안정성이 발생되므로, 비탈면의 안정화 유지를 위한 지하수위 상승을 억제하는 방안으로 다양한 배수공법과 표면 침투방지공법 등이 적용되고 있다. 특히, 집중강우로 인하여 비탈면 내에 불포화토 구간의 토층이 포화영역으로 전이되면서 지반의 강도정수가 약화되므로 이러한 비탈면의 안정화 저하를 방지하기 위한 방안으로 대규모 배수공법인 집수정 설치 시 비탈면 안정화에 미치는 효과에 관한 연구를 하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 비탈면내 지하수가 집중되는 지역에 지하수 개발용도로 이용되고 있는 수직 취수정 또는 방사형 집수정을 적용하여 지하수 배수공법으로서 활용할 경우 비탈면 안정화에 기여할 수 있음을 확인하고자 한다. 이를 위해 취수정 및 집수정의 효율을 증대시키기 위하여 적용되는 필터층과 대수층과의 상관성을 파악하기 위한 모형 토조 실험을 수행하였다. 또한, 집수정 내부에 설치하는 필터의 두께와 입경의 차이에 따라 양수량에 미치는 영향을 분석하고자 대수층별(모래층, 자갈층)로 필터재의 규격을 다양하게 적용하여 실험하였다. 지반 조건에 따른 필터재와 취수정의 상관성을 알아보기 위해 대수층은 모래지층과 자갈지층으로 구분하고, 필터재는 모래(조립질)와 자갈(조립 및 극조립질 자갈)로 구분하되, 필터층 설치두께의 효율성을 확인하기 위하여 NAVFAC의 권장 설계두께인 200mm를 기준으로 ±100mm를 적용하여 100mm와 300mm의 부설두께로 입도별 취수효율을 모형실험 하였다. 모형장치 필터재의 두께와 입경을 서로 달리하여 단계 대수성시험과 연속 대수성시험을 실시하였으며, 각각의 조건에 따른 양수량 산정, 투수계수 산정 등을 통하여 필터재의 취수효율을 분석하였다. 또한 강우 시 비탈면내 설치된 집수정이 비탈면의 안정에 미치는 영향을 모델링하고, 연구 대상 비탈면의 지하수위 계측자료를 이용하여 지하수 침투해석에 의한 간극수압 분포도를 작성하였다. 땅밀림 비탈면의 안정화로 지하수위 배수공법인 수직 취수정 또는 집수정을 설치함이 안정성 향상에 많은 기여를 하며, 모래지반의 집수정 필터재(Filter Pack)로 부설 두께가 커지고 입경이 커질수록 취수효율이 증가됨을 확인하였다. 땅밀림(landcreep)이 발생된 연구 비탈면의 경우 지하수 저하공법으로 집수정으로 인한 우기 때 지하수위가 7m 하강하였다. 이에 대한 수치해석에 의한 안정성을 검토한 결과 집수정 설치 전에 비해 안전율이 116%가 증대되고, 지하수위 저하공법으로 집수정 설치 시 보강재 절감효과에 대한 경제성을 검토한 결과 집수정 설치비용 대비 약 2.5배 이상의 경제적 효과가 있음을 확인하였다.
The natural slope has been stable for a long time after the angle of repose has been formed. However, in the case of artificial slopes, the stability depends on the characteristics of the ground(topography, geology, soil and hydrological conditions, etc.). In particular, the collapse of large-scale ...
The natural slope has been stable for a long time after the angle of repose has been formed. However, in the case of artificial slopes, the stability depends on the characteristics of the ground(topography, geology, soil and hydrological conditions, etc.). In particular, the collapse of large-scale slopes has been caused by increased ground instability caused by intensive rain in summer or prolonged continuous rainfall. In case of rainfall penetration into the slope at the rainy season, internal instability due to the infiltration area and saturation is generated. Therefore, various drainage methods and surface infiltration prevention methods are applied to inhibit elevation of the groundwater level to maintain the slope stability. Especially, the strength of the ground is weakened as the soil of unsaturated soil section spreads to the saturated area due to localized heavy rain. This study was carried out to investigate the effects on the slope stability in the installation of the collector wells the large scale drainage method to prevent the decrease of slope stability. The purpose of this study is to verify that vertical suction well or radial collector well, which is used for groundwater development purposes in the area where slope surface groundwater is concentrated, can contribute to stabilization of slope surface when applied as groundwater drainage method. For this purpose, we conducted a soil-box model test to understand the correlation between the filter layer and the aquifer to increase the efficiency of the suction wells and collector wells. In addition, various standards of filter materials were applied to each aquifer (sand, gravel layer) to analyze the effect of the difference in thickness and the grain size of the filter installed inside the collector wells. In order to investigate the correlation between filter materials and collector wells under the condition of ground characteristics, an experiment with a model was conducted. First of all, the aquifers were classified into sand stratum and gravel stratum. Filter materials were classified into sand(coarse～grained) and gravel(coarse∼very coarse grained). Examination for efficiency of filter layer thickness was conducted under the condition of 100mm and 300mm, application of ±100mm with a standard of 200mm that recommended design thickness by NAVFAC. Step-drawdown test and constant-rate pumping test were conducted with various thickness of filter materials and grain sizes. And also, effectiveness of filter material was analyzed by estimation of pumping capacity and permeability in each conditions as a successive work. The modeling study was conducted for influence on slope stability that caused by collector well at the slope in case of rainfall. Pore water pressure curve was plotted by seepage analysis that based on measured the groundwater level data of the slope, the subject area of this study. As a result of this study, we confirmed that installation of vertical suction well or collector well can enhance the stability of landcreep slope. And the efficiency of water intake increases as the thickness of filter pack and the particle size increases. In case of the slope with landcreep, lowering of groundwater level was 7m during the rainy season under the installation of collector well with groundwater level lowering method. Enhancement of stability after installation of collector well was revealed 116% by numerical analysis. As a result of examining the economical efficiency of the cut down the usage of stiffener, there was 2.5times higher economical efficiency while install of a collector well with groundwater level lowering method than installation of collector well without groundwater level lowering method.
The natural slope has been stable for a long time after the angle of repose has been formed. However, in the case of artificial slopes, the stability depends on the characteristics of the ground(topography, geology, soil and hydrological conditions, etc.). In particular, the collapse of large-scale slopes has been caused by increased ground instability caused by intensive rain in summer or prolonged continuous rainfall. In case of rainfall penetration into the slope at the rainy season, internal instability due to the infiltration area and saturation is generated. Therefore, various drainage methods and surface infiltration prevention methods are applied to inhibit elevation of the groundwater level to maintain the slope stability. Especially, the strength of the ground is weakened as the soil of unsaturated soil section spreads to the saturated area due to localized heavy rain. This study was carried out to investigate the effects on the slope stability in the installation of the collector wells the large scale drainage method to prevent the decrease of slope stability. The purpose of this study is to verify that vertical suction well or radial collector well, which is used for groundwater development purposes in the area where slope surface groundwater is concentrated, can contribute to stabilization of slope surface when applied as groundwater drainage method. For this purpose, we conducted a soil-box model test to understand the correlation between the filter layer and the aquifer to increase the efficiency of the suction wells and collector wells. In addition, various standards of filter materials were applied to each aquifer (sand, gravel layer) to analyze the effect of the difference in thickness and the grain size of the filter installed inside the collector wells. In order to investigate the correlation between filter materials and collector wells under the condition of ground characteristics, an experiment with a model was conducted. First of all, the aquifers were classified into sand stratum and gravel stratum. Filter materials were classified into sand(coarse～grained) and gravel(coarse∼very coarse grained). Examination for efficiency of filter layer thickness was conducted under the condition of 100mm and 300mm, application of ±100mm with a standard of 200mm that recommended design thickness by NAVFAC. Step-drawdown test and constant-rate pumping test were conducted with various thickness of filter materials and grain sizes. And also, effectiveness of filter material was analyzed by estimation of pumping capacity and permeability in each conditions as a successive work. The modeling study was conducted for influence on slope stability that caused by collector well at the slope in case of rainfall. Pore water pressure curve was plotted by seepage analysis that based on measured the groundwater level data of the slope, the subject area of this study. As a result of this study, we confirmed that installation of vertical suction well or collector well can enhance the stability of landcreep slope. And the efficiency of water intake increases as the thickness of filter pack and the particle size increases. In case of the slope with landcreep, lowering of groundwater level was 7m during the rainy season under the installation of collector well with groundwater level lowering method. Enhancement of stability after installation of collector well was revealed 116% by numerical analysis. As a result of examining the economical efficiency of the cut down the usage of stiffener, there was 2.5times higher economical efficiency while install of a collector well with groundwater level lowering method than installation of collector well without groundwater level lowering method.
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