[논문]집중호우에 의한 성토사면 붕괴사례

박종호; 장범수

집중호우에 의한 성토사면 붕괴사례
Case Study on Embankment Slope Failure by Heavy Rainfall 원문보기

박종호 (평화지오텍(주)) , 장범수 (한국시설안전기술공단)

본 연구는 2006년 7월 집중호우에 의해 많은 인적.물적 피해가 발생한 강원도 지역의 피해 현장을 조사하였으며, 그 중 성토사면붕괴를 붕괴유형별로 구분하고 발생원인과 특성을 분석하여 그에 따른 적절한 대책방안을 제시하였다. 집중호우에 의한 성토사면의 붕괴유형 중 토석류에 의한 도로횡단 배수구조물의 기능상실로 유수가 노면으로 침출되고 수압이 발생하여 도로가 유실된 유형과 하천선형 불량으로 만곡수충부(물이 직접 부딪히는 부분)에서 유속이 빨라져 세굴에 의한 붕괴가 전체성토붕괴사면의 83%를 차지하였다. 이에 대한 대책방안으로는 토석류를 계곡상부에서 부터 예방할 수 있는 방법으로 사방댐 및 그물망 공법 등이 좋은 대책방안이 될 수 있으며, 토석류에 의한 유송잡물을 모두 통과할 수 있도록 충분히 큰 배수시설을 설치하는 방법도 좋은 대책방안이 될 수 있다. 무엇보다 열대성 국지 폭우를 이제 일상의 한반도 기후현상으로 받아들여 주먹구구식의 일회성 대책방안을 지양하고 바뀐 강우특성과 빈도를 고려하여 계획 홍수위를 재산정하고 그에 따라 하천정비계획을 재검토해야 할 것이다.

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문제 정의

피해가 다수 발생하였다. 이에 본 고는 지난 여름 강원도 인제, 정선, 평창, 영월, 양양 일대의 비탈면 붕괴 지역를 조사하고 그 중 성토사면의 붕괴 사례 분석을 통해 집중호우시 발생하는 국내 성토사면 붕괴 특성 및 주요원인을 분석하여 성토사면 붕괴 대책방안을 제시하고자 한다. 또한 강원도의 지형 특성상 편절.

제안 방법

비탈면 붕괴는 지반의 특성, 기하학적 형상, 수리적 조건 등 여러가지 요인이 복합되어 발생되므로 현 단계에서 붕괴발생을 사전에 예측한다는 것은 매우 어렵다. 그러나 붕괴발생 후 그 형태를 통해 붕괴원인을 추정하는 것은 상대적으로 용이하므로, 지속적인 자료의 축적 및 분석을 통해 국내 실정에 맞는 예측 모델을 만드는 것이 바람직 할 것으로 판단되며, 이러한 취지에서 집중강우시 발생되는 성토사면 붕괴 유형을 분석하였다.
본 연구에서는 지난 7월 집중호우에 의해 많은 인적.물적 피해가 발생한 강원도 지역의 피해현장을 조사하였으며, 그 중 성토사면 붕괴를 붕괴유형별로 나누고 원인과 특성을 분석하여 그에 대한 적절한 대책방안을 제시하였다.

대상 데이터

최근 기상변화에 따른 집중호우의 영향으로 발생한 강원도 지방의 성토사면 붕괴 특성을 파악하기 위해 지난 2006년 7월 26일부터 8월 3일까지 9일간 강원도 인제, 정선, 평창 영월일대의 붕괴 현장 총 41곳을 조사하고 자료를 분석하여 기록하였다.

성능/효과

1) 성토사면의 붕괴 유형 중 도로횡단 배수구조물의 기능상실로 인한 붕괴와 도로 하천의 선형 불량으로 인한 붕괴가 전체 붕괴사면의 83%를 차지를 차지하였다. 이는 집중호우에 의한 상부 비탈면의 표면 유실과 붕괴로 인해 식물 및 토사가 많은 우수와 함께 이동하는 토석류에 의한 피해와 역시 집중호우로 인해 많은 양의 우수가 한꺼번에 계곡 및 하천을 따라 움직이면서 호안 및 제방을 파괴하여 생긴 문제이다.
2) 이러한 현상은 한반도 기상조건과 밀접한 관계를 갖는데 10여 년 전부터 한반도의 여름 장마는 열대성 국지 폭우의 개념으로 바뀌었다. 한번 비가 오면 국지적으로 200~300mm의 강우량을 기록한다.

후속연구

4) 또한 계곡이 많은 지형에는 고비용을 감수하더라도 사방댐 또는 스크린댐, 그물망 공법 등을 적극 활용해야 할 것이며, 하천의 선형 재정비가 불가능한 경우에는 콘크리트 옹벽을 도로계획고 높이로 설치하도록 설계기준의 재검토가 필요하다.
5) 끝으로 일회성 복구방식을 지양하고 홍수로 넓어진 하천을 인정하고 도로를 가로지르는 계곡의 통수 단면을 고려하는 등 항구적인 계획을 수립하여 예방할 수 있는 근본적 대책을 마련해야할 것으로 사료된다.
또한 유송잡물이 모두 통과할 수 있도록 충분히 큰 배수시설을 설치하는 방법으로 배수암거를 지간장 10m 이상의 교량으로 대치하는 방법 등이 있으나 이 역시 사업비 증가의 단점이 있다. 따라서, 유송잡물의 수량과 2차 피흐H(토석류의 발생가능성) 및 복구의 용이성 등을 판단하여 위치별로 적절한 대책방법을 강구해야 될 것이다.
붕괴유형3은 종단계획고가 계획홍수위보다 낮아 도로가 침수 및 유실된 상황으로써 변화된 강우 특성에 따른 강우량 급증으로 조사대상지역의 계획홍수위를 재산정하는 등 하천정비기본계획을 재검토하고 이에 따른 도로 숭상 등의 대책방안을 세워야 할 것이다. 또한 하천정비계획의 일환으로 하상 고수부지 등의 경작 금지 및 하상 준설 등이 필요하다.

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