지반의 침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델 제안 (A Proposed Analytical Model for the Debris Flow with Erosion and Entrainment of Soil Layer)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 32권 / 10호 / 17 ~ 29페이지
· 저자명 : 정상섬, 이광우, 박현도

초록

"본 연구에서는 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석을 위한 모델을 개발하였으며, 이를 대변형 3차원 유한요소 해석을 통해 거동을 분석하였다. 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델은 토석류에 의한 지반의 변형속도에 따른 전단강도 감소를 고려하였으며, 대변형 해석은 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 이용하였다. 모델의 적정성을 확인하기 위하여 지반침식 및 연행작용을 고려한 실내실험(Mangeny et al., 2010)을 모사하여 거동을비교하였으며, 또한 실제 발생한 우면산 래미안 유역의 토석류를 대상으로 연행작용을 고려한 해석과 고려하지 않은해석 결과를 비교함으로써 연행작용에 따른 토석류의 거동 및 피해영향 범위를 분석하였다. 그 결과, 실내 모형실험의결과를 적절히 모사할 수 있었으며, 실제 유역규모의 해석에서도 토석류의 흐름에 의해 원지반의 침식 및 연행작용을모사할 수 있었으며 연행작용으로 인해 유하부로 흘러내려오는 토석류의 체적과 속도가 증가하는 것을 확인하였다.
이로 인하여 본 연구에서 제안한 해석 모델은 지반의 침식 및 연행작용을 고려하여 토석류의 속도, 토석류의 규모및 피해 면적을 적절히 예측할 수 있을 것으로 판단된다."

영어초록

A debris flow analysis model has been developed to simulate the erosion and entrainment of soil layer. Special attentionis given to the model which represents strength softening behaviour of soil layer due to velocity of deformation. The3D FE analysis by Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) model is conducted to simulate the debris flow. The modelis validated using published data on laboratory experiment (Mangeny et al., 2010). It has been definitely shown thatproposed model is in good agreement with the results of laboratory data. Futhermore, the FE analysis is conductedto ensure capability of simulating the real scale debris flow. The result of Ramian watershed, Korea shows that thedebris flow has increased the volume and speed and it is in good agreement with field investigation. Based on this,it is confirmed that proposed model shows good agreement of the behavior of the actual and analytical debris flow.

참고자료

· 없음