[논문]강우침투에 대한 불포화 토사사면의 확률론적 안정해석

조성은

doi:10.7843/kgs.2018.34.5.37

강우침투에 대한 불포화 토사사면의 확률론적 안정해석
Probabilistic Stability Analysis of Unsaturated Soil Slope under Rainfall Infiltration 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.34 no.5, 2018년, pp.37 - 51

조성은 (한경대학교 토목안전환경공학과)

초록
AI-Helper

우리나라의 산지사면은 풍화잔류토 층의 깊이가 얕아 강우의 침투로 인한 사면파괴가 많이 발생한다. 이때 파괴면의 깊이는 얕고 토사층과 기반암의 경계면 근처를 통과하는 특징을 가지고 있다. 강우의 침투로 인한 불포화 토사사면의 불안정성에 중요한 영향을 미치는 지반 정수들은 큰 불확실성을 포함한다. 따라서 본 연구에서는 강우로 인한 사면파괴를 예측하기 위하여 지반의 수리학적 특성과 강도특성을 랜덤변수로 고려하는 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 일정한 강우강도에 대한 기반암이 얕게 존재하는 불포화 토사사면의 안정성 예측을 위하여 강우강도에 따른 사면 표면에서의 경계조건을 반영하여 Green-Ampt 모델을 수정하고 얕은 기반암의 경계조건을 도입하였다. 침투해석의 결과를 무한사면 해석에 적용하여 안전율을 계산하였다. 제안된 확률론적 해석법은 강우의 침투에 따른 사면의 시간 의존적 파괴확률을 계산할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The slope failure due to the rainfall infiltration occurs frequently in Korea, since the depth of the weathered residual soil layer is shallow in mountainous region. Depth of the failure surface is shallow and tends to pass near the interface between impermeable bedrock and soil layer. Soil parameters that have a significant impact on the instability of unsaturated slopes due to rainfall infiltration inevitably include large uncertainties. Therefore, this study proposes a probabilistic analysis procedure by Monte Carlo Simulation which considers the hydraulic characteristics and strength characteristics of soil as random variables in order to predict slope failure due to rainfall infiltration. The Green-Ampt infiltration model was modified to reflect the boundary conditions on the slope surface according to the rainfall intensity and the boundary condition of the shallow impermeable bedrock was introduced to predict the stability of unsaturated soil slope with shallow bedrock under constant rainfall intensity. The results of infiltration analysis were used as inputs of infinite slope analysis to calculate the safety factor. The proposed analysis method can be used to calculate the time-dependent failure probability of soil slope due to rainfall infiltration.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	강우에 의한 사면파괴의 특징은 무엇인가?	산지가 많은 우리나라도 집중강우에 의한 산사태로 많은 인명과 재산 피해를 입고 있다. 강우에 의한 사면파괴는 침투에 의한 함수비 증가에 따라 지반의 전단력이 증가하고 전단강도가 감소하면서 발생하며 주로 파괴면의 깊이가 얕고 지표면과 평행한 얕은 파괴의 특징을 나타낸다. 우리나라의 산지 사면은 대부분이 얕은 깊이의 풍화토로 형성되어 있어 파괴면이 토사층과 기반암의 경계를 따라 형성되는 경향이 있다.
	우리나라의 산지사면에 발생하는 사면파괴의 특징은 무엇인가?	우리나라의 산지사면은 풍화잔류토 층의 깊이가 얕아 강우의 침투로 인한 사면파괴가 많이 발생한다. 이때 파괴면의 깊이는 얕고 토사층과 기반암의 경계면 근처를 통과하는 특징을 가지고 있다. 강우의 침투로 인한 불포화 토사사면의 불안정성에 중요한 영향을 미치는 지반 정수들은 큰 불확실성을 포함한다.
	강우에 의한 사면파괴가 발생하는 원인은 무엇인가?	강우의 침투를 고려한 사면의 안정해석은 예보된 강우에 대한 침투해석을 수행하는 수리학적 침투 모델링과 침투 모델링 결과를 이용하여 사면의 안전율을 계산하는 사면안정 해석 부분으로 나뉜다. 강우에 의한 사면파괴는 침투에 의해 포화영역이 임계 깊이에 도달하여 발생되는 경우와, 지하수 상승에 의한 유효응력 감소로 발생하는 경우로 크게 구분할 수 있다(Jeong et al., 2009).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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