[논문]경계 조건과 불포화 함수 특성 곡선의 이력에 따른 불포화 토사 사면의 수리적 거동 분석

이어령; 박현수; 박성완

doi:10.7843/kgs.2023.39.1.15

경계 조건과 불포화 함수 특성 곡선의 이력에 따른 불포화 토사 사면의 수리적 거동 분석
Analysis of Hydraulic behavior in Unsaturated Soil Slope for the Boundary Condition and Hysteresis of SWCC 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.39 no.1, 2023년, pp.15 - 25

이어령 (단국대학교 토목환경공학과) , 박현수 (단국대학교 토목환경공학과) , 박성완 (단국대학교 토목환경공학과)

초록
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최근 집중 강우의 증가로 인한 사면 붕괴가 증가하고 있으며, 대규모 사면 붕괴가 빈번하게 발생하고 있다. 사면 붕괴로 인한 인명 및 재산 피해를 최소화하기 위해서 사면 경보 시스템에 사면 계측이 활용되고 있다. 사면 계측은 특정 지점에서 대한 결과를 측정하기 때문에 전반적인 사면의 거동을 파악하기 어려우므로 수치 해석을 함께 수행되어야 한다. 강우 침투시 사면의 거동을 파악하기 위해서 강우 뿐만 아니라 증발산이 고려되고 있으며, 불포화 함수 특성 곡선의 건조 과정을 적용하여 수치해석이 진행 되고 있다. 하지만, 불포화 함수 특성 곡선의 이력 현상은 수치해석 결과에 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 증발산 산정 방법과 증발산을 경계 조건에 적용하는 방법을 제시하고, 불포화 사면의 현장 계측 결과와 경계 조건과 침투 조건을 고려한 수치해석 결과를 비교하였다. 계측 지점의 흡수력 변화와 상관 계수를 비교하였을 때, 불포화 함수 특성 곡선의 건조과정과 습윤과정에 따라 증발산에 대한 영향이 다르게 나타났다. 또한, 증발산 적용을 통하여 건기와 우기시의 흡수력 변화가 실제 계측 결과와 근접하게 나타나는 것을 통하여 증발산 적용시 불포화 사면의 지표면에서 발생하는 수분 이동을 더 합리적으로 예측할 수 있다고 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recent weather changes have led to an increase in heavy rainfall resulting in frequent large-scale slope failures. To minimize damage to life and property, a measurement system is used in slope failure warning systems. However, understanding the slope failure behavior is difficult as the measurement system only measures a specific point. Therefore, numerical analysis must be p erformed with the measurement system. The soil water characteristic curve (SWCC) drying curve and boundary conditions that consider evapotranspiration and precipitation have been applied to numerical analysis, but the hysteresis of SWCC affects the numerical analysis results. To address this, a new evapotranspiration calculation method is proposed and applied to boundary conditions, and the measurement data are compared with the results of the numerical analysis. This method takes into account the different infiltration behaviors on evapotranspiration according to the drying and wetting curves of the SWCC, and allows for a more rational prediction of water movement on unsaturated slopes.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Relationship between relative humidity and total suction (after Fredlund et al., 2012)
표 Table 1. Measurement site and physical properties
그림 Fig. 2. Calculated environmental loads for each site
표 Table 2. Fitting parameters for the soil-water characteristic curve (SWCC)
그림 Fig. 3. Model slope and finite element mesh
그림 Fig. 4. Numerical analysis result for each region according to environmental load and SWCC for each site
표 Table 3. Regression coefficients for each analysis case
그림 Fig. 5. Comparison between field measurement data and numerical analysis results by environmental load

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저자의 다른 논문 :

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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