토석류 재해지역 풍화토의 체적농도에 따른 유변물성 특성 (Rheological Properties of Weathered Soil of Debris Flow Disaster Area with Volumetric Concentration of Sediment)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 17권 / 2호 / 195 ~ 206페이지
· 저자명 : 강효섭, 정진호, 김윤태

초록

본 연구는 토석류 재해가 발생된 세 지역(서울 우면산, 춘천 마적산, 용원 문수산)의 풍화토 시료를 이용하여 토석류 유변물성 특성을 조사하였다. 유변물성 실험 시 입자크기의 한계점을 극복하기 위해 대형 베인 레오메타를 이용하여 다양한 함수비(체적농도)에 대한 유변물성 특성을 분석하였다. 유변물성 실험 결과 전단응력과 전단변형률속도 관계는 선형적인 관계 즉, Bingham 모델을 따르는 것으로 나타났다. 함수비가 증가(혹은 체적농도가 감소)함에 따라 동일한 전단변형률속도에서 전단응력은 감소하는 경향을 나타내며, 유동곡선의 기울기 또한 감소하고 있음을 알 수 있다. 작은 함수비와 체적농도의 변화에도 항복응력과 점성 값은 큰 차이를 보인다. 이와 같은 결과로부터 흙의 함수비가 유변물성에 크게 영향을 줌을 알 수 있다. 유변물성과 체적농도의 관계에서 동일 항복응력과 점성에 대응하는 세 지역 풍화토의 체적농도 값은 큰 차이를 보였다. 토석류의 항복응력, 점성과 같은 유변물성 값은 풍화토 시료의 토질 특성(세립분 함량과 액성한계)에 영향을 받고 있음을 관찰하였다.

영어초록

In this study, the characteristics rheological properties are investigated using three samples of weathered soils collected from Woomyun Mt. in Seoul, Munsu Mt. in Yongin, and Majeok Mt. in Chuncheon were debris flow disasters occurred. Several series of rheometer tests were performed to investigate rheological properties of weathered soil samples with various water content (i.e. volumetric concentration of sediment). A large vane rheometer were used to overcome the limitation of commercial equipment on the particle size of weathered soil. Test results indicated that general shape of flow curves for weathered soil samples had characteristics of a Bingham fluid, with a linear relationship between shear stress and shear rate. At the same shear rate, shear stress of weathered soil decreased and slope of flow curve decreased with an increase in water content (or decrease in volumetric concentration of sediment). Also, the yield stress and viscosity give a large difference with a small change in volumetric concentration of sediment. The results indicated that the water content in soil samples influenced significantly the rheological properties such as yield stress and viscosity. The volumetric concentration of three weathered soil samples showed a significant differences at a given yield stress and viscosity. The results indicated that the soil properties (fine grained soil content, liquid limit) affected significantly the yield stress and viscosity of debris flow.

참고자료

· 없음