• 제목/요약/키워드: Weathered gneiss soil

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모형시험과 유한요소해석에서 비탈면 강우의 침투량 비교 (Comparison of Infiltration Rate of Slope in Model Test and Finite Element Analysis)

  • 유용재;김재홍
    • 토지주택연구
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    • 제9권2호
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    • pp.51-57
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    • 2018
  • The causes of landslides are dependant on rainfall events and the soil characteristics of a slope. For the conventional slope stability, the slope stability analysis has been carried out assuming the saturated soil theory. But, in order to clearly explain a proper soil slope condition by rainfall, the research should be performed using the unsaturated soil mechanism suitable for a soil slope in the field. In the study, by using two major categories of soils in Korea, such as granite and gneiss weathered soils, landslide model test and finite element method have been compared with the difference of seepage and soil stability analysis. The hydraulic conductivity of gneiss weathered soil is slower than that of granite weathered soil, and the gneiss weathered soil contains much finer soils than the granite weathered soil. It was confirmed that the instability of the slope was progressing slowly due to the slow rate of volumetric water content of the surface layer.

Infiltration characteristics and hydraulic conductivity of weathered unsaturated soils

  • Song, Young-Suk;Hong, Seongwon
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제22권2호
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    • pp.153-163
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    • 2020
  • Laboratory experiments were conducted with two different soil conditions to investigate rainfall infiltration characteristics. The soil layer materials that were tested were weathered granite soil and weathered gneiss soil. Artificial rainfall of 80 mm/hr was reproduced through the use of a rainfall device, and the volumetric water content and matric suction were measured. In the case of the granite soil, the saturation velocity and the moving direction of the wetting front were fast and upward, respectively, whereas in the case of the weathered gneiss soil, the velocity and direction were slow and downward, respectively. Rainfall penetrated and saturated from the bottom to the top as the hydraulic conductivity of the granite soil was higher than the infiltration capacity of the artificial rainfall. In contrast, as the hydraulic conductivity of the gneiss soil was lower than the infiltration capacity of the rainfall, ponding occurred on the surface: part of the rainfall first infiltrated, with the remaining rainfall subsequently flowing out. The unsaturated hydraulic conductivity function of weathered soils was determined and analyzed with matric suction and the effective degree of saturation.

풍화계열 사면의 불포화 함수특성곡선 이력이 강우 침투에 미치는 영향 (Effect of Hysteresis on Soil-Water Characteristic Curve in Weathered Granite and Gneiss Soil Slopes during Rainfall Infiltration)

  • 신길호;박성완
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.28-33
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    • 2006
  • Shallow failures of slopes in weathered soils are caused by infiltration due to prolonged rainfall. These failures are mainly triggered by the deepening of the wetting band accompanied by a decrease in suction induced by the water infiltration. In this paper, hysteresis on soil-water characteristic curve(SWCC) of granite and gneiss weathered soils are investigated using transient flow analysis respectively. Each case was subjected to artificial rainfall intensities and time duration depending on the laboratory-based drying and wetting processes. The results show that the unsaturated seepage on weathered slopes are very much affected by the initial suction of soils and unsaturated permeability of the soils. In addition, a granite weathered soil has a lower air-entry value, residual matric suction, and wetting front suction and less hysteresis loop than a gneiss weathered soil.

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편마암풍화토와 화강암풍화토의 강우 침투특성 비교 (Comparison of Rainfall Seepage Characteristics of Gneiss and Granite Weathered Soil)

  • 송영석;유용재;김태완;김재홍
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.21-28
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    • 2021
  • 산사태의 원인들은 강우강도와 강우지속시간 그리고 사면의 함수특성에 따라 좌우된다. 기존의 사면안정해석에서는 사면을 포화토로 가정하여 해석해왔다. 그러나 강우로 인한 적절한 사면의 거동을 설명하기 위해서는 불포화지반으로 구성되어 있는 현장사면을 모사하여 해석해야 한다. 본 연구에서는 국내 주요한 산지를 구성하고 있는 지반인 화강풍화토와 편마암풍화토를 구분하여 비탈면붕괴에대한 실내모형시험과 수치해석을 병행하여 강우침투와 사면의 안정성에 대해서 분석하고자 하였다. 일반적으로 세립분을 많이 포함하고 있는 편마암풍화토의 투수계수는 화강풍화토의 투수계수보다 느리다. 이러한 조건의 특징을 활용하여 두 가지 다른 풍화토의 침투량을 체적함수비 센서를 활용하여 강우로 인한 표층의 침투특성을 실내시험과 수치해석으로 비교하고자 한다.

풍화계열 사면의 불포화 함수특성곡선 이력이 강우 침투에 미치는 영향 (Effect of Hysteresis on Soil-Water Characteristic Curve in Weathered Granite and Gneiss Soil Slopes during Rainfall Infiltration)

  • 신길호;박성완
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.55-64
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    • 2006
  • 풍화 사면은 지속적인 강우로 인하여 얕은층에서 파괴가 일어나고 있다. 이러한 파괴들은 주로 강우 침투로 지표면에서의 습윤대의 형성과 이로 인한 흡수력의 감소에 기인한다. 본 연구에서는 대표적인 풍화사면인 화강 풍화토 및 편마풍화토에 대한 함수특성곡선의 건조-습윤 이력과 선행강우 조건을 활용하여 시간에 따른 불포화 침투 해석을 인공적인 강우 강도와 지속시간을 설정하여 실시하였다. 그 결과 풍화 사면의 불포화 침투는 깊이별로 선행 강우에 의한 초기 흡수력과 이력에 따른 불포화 투수계수에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 화강풍화토가 편마풍화토 보다 상대적으로 작은 공기 함입값, 잔류 흡수력, 그리고 습윤 전면 흡수력을 가지고 있으며 이력 loop가 작아서 침투에 대한 흡수력의 변화 반응이 매우 빠름을 확인할 수 있었다.

서울일대 암반을 대상으로 한 Geotechnical Information System(GTIS)의 개발 및 활용(1) (A Development and Utilization of Geotechnical Information System(GTIS) of the Rock Mass in A Seoul Metropolitan Area(1))

  • 김정엽;전효택;박형동
    • 터널과지하공간
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    • 제5권4호
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    • pp.336-346
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    • 1995
  • Geotechnical Information System (GTIS) for efficient management of three dimensional borehole data has been developed. Some problems were raised during the input process of borehole data, and alternative solutions were sought. According to the previous geotechnical reports, there is no unified weathering classification scheme. A criterion, 100 times/30cm from SPT, was turned out inappropriate to the discrimination of weathered rock from weathered soil. It has also been suggested that weathered soil, weathered rock, soft rock, and hard rock should be defined as CW, HW, MW, and SW~fresh condition. For better comparison of RQD, the use of NX size coring is recommended for the whole area although BX size coring has been used in excavated area. The limit of drilling depth up to 1 m from the top of surface of hard rock should be extended to avoid possible wrong interpretation of rock head due to the existence of corestone. The input data were analysed by geostatistical methods. It is found that the range in semivariogram is about 300m, and the variance of gneiss is greater than that of granite. It is because the granite data analysed came from almost single uniform rock mass(i.e.Seoul granite), but gneiss data came from the rock mass(i.e. Gyeonggi gneiss complex experienced several metamorphic metamorphic processes.

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습윤경로 함수특성곡선을 고려한 불포화 편마풍화토 사면의 안정해석 (Stability Analysis on Unsaturated Gneiss Weathered Soil Slopes Considering Wetting Path Soil-Water Characteristic Curve)

  • 박성완;신길호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5C호
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    • pp.191-198
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    • 2009
  • 국내 풍화사면에서의 표면파괴는 주로 강우에 의한 침투로 인하여 발생한다고 알려져 있다. 이러한 파괴는 표면토사부에 강우로 인한 하향 침투수에 흡수력의 감소와 습윤대의 증가에 의하여 야기된다. 따라서 국내에 흔히 존재하는 편마계열 풍화사면토를 대상으로 강우로 인한 습윤 경로 및 그 추이를 현상학적인 접근법으로 살펴볼 필요가 있다. 이에 본 논문에서는 풍화토를 대상으로 습윤 함수특성곡선에 대한 실내실험을 수행하고 결과를 활용하여 강우시 불포화 사면안정해석을 실시하였다. 기존 문헌의 자료에서 현장의 함수특성이 실내시험에서의 습윤경로에서 잘 반영하고 있어 상계 조건으로 실내시험에서 구한 습윤경로 함수특성곡선을 사면해석에 활용하는 것도 합리적임을 알 수 있다.

현장 모니터링 적용을 위한 풍화토와 함수비센서의 접촉체적에 따른 지반물성 연구 (A Study on the Geotechnical Property caused by Contact Volume between Weathered Soils and Moisture Sensor for Application of Field Monitoring)

  • 김만일;채병곤
    • 지질공학
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    • 제18권3호
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    • pp.311-319
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    • 2008
  • 주파수 인피던스를 이용하는 ThetaProbe ML2x인 ADR 형식의 토양함수비센서를 적용하여 주문진 표준사, 상주 화강 풍화토, 장수 편마암풍화토을 대상으로 실험을 수행하였다. 시험의 목적은 측정센서의 측정 정밀도를 측정로드부 삽입 깊이에 따른 변화 양상을 파악하였다. 흙매질은 체적함수비 함량과의 관계를 비교하기 위하여 건조상태와 습윤상태로 구분하여 수행하였다. 측정결과에서 측정로드부가 흙매질 내 5cm 이상 삽입되면 측정전압의 변화폭이 크게 감소하는 것을 파악하였다. 또한, 표준사와 같이 균질한 입자를 가진 흙보다는 점토와 실트 등과 같은 세립질을 함유한 화강풍화토와 편마암풍화토에서 측정전압이 안정적인 형태를 갖는 것으로 나타났다. 따라서, 측정치는 측정로드부가 다공질매질과의 접촉 면적이 커질수록 안정적인 값을 제공한다.

점토함유량에 따른 편마풍화토 비탈면의 안정성 평가 (Stability Evaluation of Weathered Gneiss Soil Slopes according to Clay Content)

  • 박현수;김병수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권10호
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    • pp.15-23
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국내의 대표적 풍화토인 편마풍화토에 점토함유량 0%, 5%, 10%의 혼합토로 조성된 비탈면에 대해 강우 시 침투거동을 조사하고, 강우침투로 인한 불포화 비탈면의 안정성을 검토했다. 이를 위해 본 연구에서는 불포화 함수특성시험을 통해 함수특성곡선을 획득했고, 포화 삼축압축시험을 통해 강도정수를 얻었다. 얻어진 결과를 토대로, 침투해석과 안정해석을 통해 비탈면의 강우침투로 인한 포화대 형성과 안전성에 점토함유량과 선행강우 효과를 나타내는 초기흡수력이 미치는 영향에 대해 조사하였다. 그 결과, 지반의 초기흡수력이 높을수록 비탈면의 포화대 형성이 늦춰졌다는 것을 알았다. 또한 점토함유량이 증가할수록 지반의 전단강도 증대와 더불어 강우침투에 대한 저항성을 높이는 효과를 가지며, 비탈면의 안전성을 크게 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.

풍화에 따른 풍화토의 특성 변화 (Characteristics Changes of Weathered Soil by Weathering)

  • 권오순;정충기
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제14권5호
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    • pp.53-66
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    • 1998
  • 풍화토는 암석이 풍화되어 생성되기 때문에 모암과 풍화과정에 따라 그 특성이 결정된다. 따라서, 풍화토의 특성을 고찰하기 위해서는 먼저 모암에 대한 고찰과 풍화과정을 지배하는 풍화환경에 대한 고찰이 이루어져야 한다. 이번 연구에서는 모암과 풍화정도에 따른 풍화의 특성을 고찰하기 위해 화강암 풍화토와 편마암 풍과토를 불교란 또는 교란상태로 채취한 후. 기본 물성시험, 암석학적 시험 그리고 다양한 전단시험을 실시하였다. 여러 가지 시험의 결과에서 암석의 풍화는 모암의 조암광물 분포 및 생성특성과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다. 화강암 풍화토의 경우 모암의 비방향적인 성격 때문에 현장응력 상태화 전단특성이 등방적으로 나타났으며, 편마암 풍과토는 그 내부에 존재하는 불연속면이 역학적 거동을 지배하는 방향적 특성을 갖는 것으로 나타났다. 또한 식영이 장석 또는 운모보다 풍화저항력이 크다는 사실의 확인과 함께 풍화대의 두께가 구성 조암광물에 크게 영향을 받는다는 결론을 얻었다.

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