KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Soil Improvement Agent for Rainfall-Induced Erosion on the Soil Slope

흙 사면의 강우 침식보강을 위한 토양개량제 개발에 관한 연구

  • 강대흥 (동신대학교 토목환경공학과) ;
  • 김영석 (동신대학교 토목환경공학과) ;
  • 황인택 (동신대학교 토목환경공학과) ;
  • 김재홍 (동신대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2020.09.28
  • Accepted : 2020.11.26
  • Published : 2021.06.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

With climate change, debris flow has been increasing due to the collapse and erosion of shallow slopes caused by extreme rainfall. It is preferred to an economical and eco-friendly method rather than reinforcement of soil slopes with the earth anchor or nailing method. In this study, a soil improvement agent was developed by utilizing insitu soil, leaf mold, and used harbal medicine to help sufficient vegetation. In addition, to prevent surface erosion, shear strength of the soil was increased by using micro cement and hemihydrate gypsum as additives. The optimum mix ratio of the mixture is determined by increasing the shear strength by checking the erosion progress of the ground surface layer due to rainfall through an laboratory test. The safety factor of soil slope has been improved on the slope surface reinforced by the improvement agent, and the strength of erosion has been increased, making it efficient to cope with heavy rain during wet season.

기후변화로 극한강우에 의해 발생하는 얕은 비탈면 붕괴와 침식으로 토석류 유발이 잦아지고 있다. 앵커나 네일링 공법으로 보강하기 보다는 원지반을 이용하여 식생이 되는 비탈면 보강이 경제적이면서 친환경적인 공법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 충분한 식생이 가능하도록 부엽토와 한약재 찌꺼기를 활용하여 토양개량제를 개발하였다. 그리고 표면침식을 방지하기 위해 첨가제로 마이크로 시멘트와 반수석고 등을 사용하여 전단강도를 증가시켰다. 이러한 주재료와 첨가제 결정은 실내시험을 통하여 강우로 인한 지반 표층의 침식 진행을 확인하여 전단강도의 증가를 확인할 수 있었다. 원지반을 활용하는 토양개량제의 보강은 식생이 가능하고 침식에 대해 저항력이 크게 증가한다. 이러한 보강은 사면 불안정성의 주요 원인인 인장균열 발생을 방지하고 침식에 의한 토석류 유발을 막을 수 있기 때문에 다른 공법들보다 장마철 폭우에 대한 대처방안으로 효율적인 방법이라고 판단된다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2020년도 정부(교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(No. 2020R1 I 1A307511011).

References

  1. Bhang, I. H. (2007). A study on the technology related to the control and rehabilitation of slope surface erosion, Master Thesis, Chonbuk National University (in Korean).
  2. Edil, T. B., Acosta, H. A. and Benson, C. H. (2006). "Stabilizing soft fine-grained soils with fly ash." Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 18, No. 2, pp. 283-294. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2006)18:2(283)
  3. Fredlund, D. G. and Rahardjo, H. (1993). Soil mechanics for unsaturated soils, John Wiley & Sons Inc., New York, USA.
  4. Kim, J. H., Park, S. W., Jeong, S. S. and Yoo, J. H. (2002). "A study of stability analysis on unsaturated weathered slopes based on rainfall-induced wetting." Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 18, No. 2, pp. 123-136 (in Korean).
  5. Kim, Y. S., Kim, J. H., Bhang, I. H. and Seo, S. G. (2013a). "A study on rainfall-induced erosion of land surface on reinforced slope using soil improvement material." Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 29, No. 1, pp. 49-59 (in Korean). https://doi.org/10.7843/kgs.2013.29.1.49
  6. Kim, Y. S., Kim, J. H., Lee, J. K. and Kim, S. S. (2013b). "A study on soil slope stability design considering seepage analysis." Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 29, No. 1, pp. 135-147 (in Korean). https://doi.org/10.7843/kgs.2013.29.1.135
  7. Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs (MLTMA) (2016). Standard for slope stability design (in Korean).