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Pore Water Pressure Characteristic of Unsaturated Weathered Granite Soil Slopes through Rainfall Simulation

강우재현모형실험에 의한 불포화 화강풍화토 사면의 간극수압 특성

  • Kim, Sun-Hak (Dept. of Civil Engineering, Chosun University)
  • 김선학 (조선대학교 토목공학과)
  • Published : 2009.11.30

Abstract

This present study implemented a rainfall simulation system, and performed simulation and numerical analysis according to rainfall and slope conditions using a model slope built with weathered granite soil. Extensive analysis were conducted on the characteristics of changes in volumetric water content and pore water pressure measured in the simulation, and compared them with the results of numerical analysis. It took longer for the volumetric water content to reach the limit when rainfall intensity was high and the slope was steep and shorter when rainfall intensity was low and the slope was gentle. When rainfall intensity was low and the duration of rainfall was short, negative pore water pressure was higher and the time for restoration was shorter. On the contrary, when rainfall intensity was high and the duration of rainfall was long, it took a longer time to restore negative pore water pressure. In the results of rainfall simulation and numerical analysis, the distribution of volumetric water content and pore water pressure was similar between the two. However, the volumetric water content was different by up to 5%, and pore water pressure by up to 3kPa.

본 연구는 강우재현장치를 제작하고, 화강암질 풍화토로 조성된 모형사면에 강우 및 사면조건에 따라 모형실험과 수치해석을 실시하였다. 모형실험에서 계측된 체적함수비와 간극수압의 변화특성을 분석하였으며 또한 수치해석 결과와 비교하였다. 체적함수비는 강우강도가 크고 사면경사가 급할수록 한계값에 도달하는데 짧은 시간이 소요되는 반면 강우강도가 작고 사면경사가 완만할수록 많은 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 강우강도가 작고 강우지속시간이 짧을수록 더 큰 부의 간극수압을 나타내고 회복하는 시간도 짧은 것으로 나타났다. 이와 반면 강우강도가 크고 강우지속시간이 길수록 부의 간극수압을 회복하는데 오랜 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 강우재현 모형실험과 수치해석을 수행한 결과 체적함수비와 간극수압의 분포경향이 유사하게 나타났다. 그러나 체적함수비는 최대 5% 정도, 간극수압은 최대 3kPa 정도의 차이를 보였다.

Keywords

References

  1. 심태섭, 김선학, 기완서, 주승완, "강우에 따른 화강암질 풍화토 사면의 전단강도 특성에 관한 연구", 대한지질공학회지, 제14권, 제4호, pp. 349-360, 12월 2004.
  2. 이광모, 심태섭, 김선학, 최용준, "강우강도에 따른 무한사면의 간극수압 변화의 특성", 대한토목학회 2005년도 정기 학술대회 논문집, pp. 4442-4445, 10월 2005.
  3. 조성은, 이승래, "강우침투에 따른 불포화 토사사면의 안정해석", 한국지반공학회논문집, 제16권, 제1호, pp. 51-64, 2월, 2000.
  4. 홍원표, 김상규, 김마리아, 김윤원, 한중근, "강우로 기인되는 우리나라 사면활동의 예측", 대한토질공학회지, 제6권, 제2호, pp. 55-63, 4월, 1990.
  5. Fredlund, D. G., Rahardjo, H., "Soil Mechanics for Unsaturated Soils", John Wiley and Sone, Inc, 1993.
  6. SEEP/W User's Guide, GEO-SLOPE International Ltd, 2002.
  7. Tami, D., Rahardjo, H., Leong, B. C., Fredlund, D. G., "Design and laboratory verification of a physical model of sloping capillary barrier", Canadian Geotechnical Journal, Vol.41, pp. 814-830, 2004. https://doi.org/10.1139/t04-036
  8. Tsaparas, I., Rahardjo, H., Toll, D. G. and Leong, E, C., "Controlling parameters for rainfall-induced landslides", Computers and Geotechnics, Vol.29, pp. 1-27, 2002. https://doi.org/10.1016/S0266-352X(01)00019-2