Estimation of Deterioration Depth of Rock Slope due to Freezing-thawing

Deterioration depths of rock slope due to freezing-thawing were calculated using the 1-D heat conductivity equation. The temperature distribution analysis was carried out using temperature distribution data for last two years of the five major cities such as Seoul, Daejeon, Pohang, Gwangju and Cangneung. The analysis was performed based on three different types of rocks, sandstone, granite and gneiss. This study has found that the deterioration depths tend to be greater with the increase of the thermal conductivity coefficient in Seoul, Daejeon and Pohang where showing relatively greater temperature deviations. Regarding the influence of rock types, deterioration depths turned out to be greater in Gwangju and Gangneung where show relatively smaller temperature deviations among the five cities, assuming these cities are on the granite with thermal conductivity of $55,200\;cal/m\timesday\times^{\circ}C$. In contrast, for the other rock types, cities of relatively geater temperature deviations show deeper deterioration depth than the others. Deterioration depths of rock slope in Korea due to freezing-thawing fumed out to be around 8.4 m to 10.7 m.

동결융해에 의한 암반사면의 열화심도 산정

일차원 열전도 방정식을 이용하여 동결융해 작용에 의하여 발생하는 국내 암반사면의 열화심도를 산정하였다. 계산에 적용된 기온분포는 국내의 주요5개 도시의 최근 2년간의 기온분포를 분석하여 사용하였으며, 국내에 많이 분포하는 암종인 사암. 화강암, 편마암을 대상으로 하였다. 본 연구에서 고려 한 5개 지역 중 2년간의 최고기온과 최저 기온의 편차가 큰 지역인 서울, 대전, 포항은 열전도계수(Coefficient of thermal conductivity)가 클수록 암반 열화심도(deterioration depth)가 깊어지는 경향을 보이는 것으로 계산되었다. 암종별로 분석한 결과 열전도계수가 $55,200\;cal/m\timesday\times^{\circ}C$인 화강암이 분포할 때는 5개 지역 중 기온편차가 작은 광주와 강릉 지역의 영향심도가 기온편차가 큰지 역들보다 높게 예측되었다. 이 암석을 제외하면 기온 편차가 큰 지역에 분포하는 암석일수록 암반의 열화심 도가 크다. 국내의 동결융해에 의한 열화심도는 약 $8.4\sim10.7m$내외 인 것으로 나타났다.