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투수계수함수의 추정이 불포화 토사 사면의 강우 침투거동에 미치는 영향
Influence of Estimation of Hydraulic Conductivity Function on Rainfall Infiltration into Unsaturated Soil Slope 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.33 no.9, 2017년, pp.5 - 22  

조성은 (한경대학교 토목안전환경공학과)

초록
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강우가 사면안정에 미치는 영향을 고려하기 위해 강우의 침투해석을 수행한 후 그 결과를 사면안정해석에 적용하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있다. 강우에 의한 산사태를 예측하기 위해서는 강우의 침투거동을 정확하게 예측하는 것이 필수적이며 이를 위해서는 지반의 불포화 수리특성을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 지반의 불포화 수리특성 중 지반의 보유 수분특성을 나타내는 함수특성곡선에 대해서는 그 중요성이 비교적 널리 알려져 있으며 이를 파악하기 위한 시험방법의 적용도 점차 증가하고 있다. 그러나 지반의 불포화 투수특성을 실험적으로 파악하는 것은 시간과 비용이 많이 소요되므로 지반의 함수특성곡선으로부터 추정하는 방법이 널리 활용되고 있다. 지반의 함수특성이 강우의 침투에 큰 영향을 미치는 것은 널리 알려져 있지만, 함수특성곡선으로부터 추정된 불포화 투수특성이 강우의 침투에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적인 형편이다. 본 연구에서는 우리나라에 분포하는 화강풍화토에 대한 함수특성곡선 자료를 바탕으로 투수계수함수를 추정하는 모델이 사면을 통한 강우의 침투 및 사면안정 해석에 어떻게 영향을 미치는지 설명하기 위하여 일차원 침투해석 및 무한사면 해석을 수행하였다. 해석 결과의 분석을 통하여 각 추정모델의 적용성에 대하여 논하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The procedure that combines the result of infiltration analysis into stability analysis based on the limit equilibrium method is widely used to evaluate the impact of rainfall infiltration on slope stability. Accurate prediction of rainfall infiltration is essential to the prediction of landslides c...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라의 산지 사면의 특징은 무엇인가? 우리나라의 산지 사면은 표면의 대부분이 풍화토로 형성되어 있으며 풍화를 받은 흙은 가파른 지형으로 인해 잔류토로 남지 못하고 끊임없이 침식을 받아왔다. 따라서 산지 사면의 풍화토층은 깊이가 매우 얕아 강우 시 산사태가 대부분 얕은 깊이에서 발생하고 있다.
강우의 침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위한 방법은 무엇인가? 강우에 의한 산사태는 침투에 의한 함수비 증가로 유발되는 지반의 전단력 증가와 전단강도의 감소에 의해 발생하므로 지반공학 이론에 의해 예측될 수 있다. 강우의 침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 예보된 강우에 대한 수리학적 침투 모델링을 수행하고 그 결과를 반영하여 사면의 안전율을 계산하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있다(e.g.
지반공학 분야에서 Richards 식의 해를 구하는 것이 어려운 이유는 무엇인가? Richards 식은 지반공학 분야에서 침투 문제를 풀기 위한 매우 유용한 이론적 틀을 제공하지만, 해석적 방법 및 수치해석 기법 등을 적용하여 이 식의 해를 구하는 것은 여러 어려움을 내포하고 있다. 이러한 문제는 흙의 함수특성곡선(soil-water characteristic curve)과 투수계수함수(hydraulic conductivity function)가 심한 비선형성을 띄고 있기 때문에 발생한다. 사면으로의 침투는 강우강도 및 지속시간과 같은 강우특성 뿐 아니라 포화투수계수, 투수계수함수 또는 함수특성 같은 지반의 수리학적 특성에 큰 영향을 받는다.
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