강우 시 석회암 풍화토 사면의 안정해석에 관한 연구

A Study on the Slope Analysis of Weathered Limestone Soils during Rainfalls

  • 발행 : 2005.03.01

초록

본 연구는 전라남도 장성군 일대의 석회암지대에서 강우로 인해 파괴된 절개사면을 대상으로 시료를 채취하여 물리적ㆍ역학적 특성을 파악하고 강우로 인한 사면 안정 해석을 통해 사면구배의 변화에 따른 안전율의 변화를 규명하였다. 연구지역 석회암 풍화토는 석영, 정장석, 깁사이트, 침철석 등으로 구성되어 있고 비중은 2.73, 통일분류상 SC에 해당되며 모암에서 풍화가 진행되면서 칼슘성분이 현저하게 감소하였다. 투수계 수는 2.56×10/sup -4/ cm/ sec 로서 실트 성 점토의 투수계수와 비슷한 값을 보였고 전단시험결과 불포화토에서 포화토로 변할수록 점착력은 3.0 t/㎡에서 0.72 t/㎡로 현저하게 줄어들며 내부마찰각 Φ 값도 감소하는 경향을 보였다. 강우로 인한 사면안정 해석시 강우강도를 고려한 침투심도를 구하는 것이 합리적이며 사면안정해석결과 침투심도가 클수록 사면의 안전율은 낮아져서 불안정하게 되고 침윤선을 고려한 절토사면의 최소안전율 1.5와 비교 시 강우를 고려한 석회암 풍화토의 절토사면 구배는 1 : 1.2이상 되어야 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 불포화토에서 포화토로 변할수록 점착력의 감소는 사면의 안전율감소에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다.

A set of soil samples were picked up from a failed slope formed by rainfall in limestone zone in Jangseong-gun, Jeonnam, Korea, to find out its physical and mechanical characteristics for this study, and variation of safety factor depending on slope inclination was defined by analysing slope stability affected by rainfall. Decomposed limestone soil in the research area is composed of quartz, orthoclase, gibbsite, geothite, etc., with specific gravity of 2.73, and this soil is included in SC by unified soil classification system. Calcium ingredient decreased remarkably during weathering at its mother rock. Coefficient of permeability is 2.56×10/sup -4/ cm/ sec, similar to its value of silty clay. Cohesion decreases remarkably from 3.0 t/ ㎡ to 0.72 t/ ㎡, and Φ value of internal friction angle tends to decrease as it turns to be saturated soil from partial saturated soil in the shear test. To analyze slope stability affected by rainfall, it is reasonable to seek seepage depth with reference to rainfall* intensity. In the slope stability analysis, when the seepage depth is the larger, its safety factor is the less, which makes the slope unstable. Comparing with minimum safety factor, 1.5 of cut slope in consideration of the seep-age line, safety factor is found to be satisfactory only when inclination of cut slope of decomposed limestone soil is more than 1:1.2 slope at least considering rainfall. It is also found that decrease of cohesion has great effect on decline of safety factor of slope while partial saturated soil turns to be saturated soil.

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참고문헌

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