실대형 실험을 통한 강우에 의한 산사태 발생 거동 분석 (Failure Mechanisms of a Rainfall-induced Landslide using a Full-scale Flume Test)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 19권 / 7호 / 383 ~ 392페이지
· 저자명 : 이광우, 석재우, 강효섭, 김현기

초록

강우에 의한 산사태 발생 거동을 분석하기 위하여 실대형 산사태 실험을 수행하였다. 모형 실험의 크기 효과를 배제하기위하여 실험은 실제 산사태가 발생하는 비탈면의 크기를 고려한 길이 20 m, 폭 4 m, 높이 2.5 m의 대형토조에서 수행되었다.
붕괴 형상은 비디오 카메라를 통해 기록되었으며, 강우에 의한 지반의 거동을 분석하기 위하여 지표면에 경사계를 설치하였고, 지중에 함수비계와 모관흡수력계를 심도(0.3 m, 0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.5 m, 1.8 m)를 달리하여 설치하였다. 강우는 선행강우 30 mm/hr와 극한 강우 70 mm/hr을 인가하였으며, 토질은 국내의 풍화토를 대상으로 하였다. 실험결과, 침투된 강우가지중에서 흘러내려 유하부에서 유출되었으며, 이로 인해 하부에서 침식이 발생되었다. 침식(국부 파괴)은 상부로 진행되어지표면의 토사를 유하부로 유출시켰으며, 이로 인해 불안정해진 상부의 비탈면이 붕괴되는 것을 확인하였다. 강우에 의한산사태는 지표면 침식에 의한 얕은 파괴와 상부의 원호 파괴가 결합된 복합적인 형태로 발생되는 것을 확인할 수 있었다.
센서에 의해 측정된 결과는 강우에 의한 산사태 붕괴를 예측 및 관찰하였다. 특히 지표면경사계의 결과는 산사태 거동 분석및 예⋅경보 시스템의 기준을 설정하는데 기여할 것으로 판단된다.

영어초록

A full-scale flume test was conducted to understand the failure mechanisms of a rainfall-induced landslide. The size of the rectangular flume was 20 m in length, 4 m in width, and 2.5 m in depth, which can reduce the scale effect and considered the size of the slope where the landslide occurred. A video camera was installed to confirm slope failure. Volumetric water contents and matric suction were measured at 6 different depths (0.3 m, 0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.5 m, and 1.8 m) in the soil layer. Tilt meters were measured at the slope's surface. A rainfall of 30 mm/h was sprinkled to facilitate the antecedent rainfall effect on slope stability. Then a heavy rainfall intensity of 70 mm/h was applied. The flume test result showed that seepage resulted from the surface, generating critical erosion. Local slides ran rapidly up the slope. Finally, the upper parts of the slope could lose their stability due to the elimination of downslope support. Records from various sensors predicted and observed slope failure owing to heavy rainfall. These results have fundamental implications for forecasting landslide behavior and developing effective warning systems.

참고자료

· 없음