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| 2상 흐름모델에 의한 강우침투를 고려한 불포화 토사 사면의 안정해석 |
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조성은 |
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| Stability Analysis of Unsaturated Soil Slope Considering Rainfall Infiltration by Two-Pahse Flow Model |
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Sung Eun Cho |
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| Abstract |
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Most previous studies on the rainfall infiltration and its influence on slope stability were based on the single-phase water flow model. The purpose of this study is to study the effect of interaction of air and water flow on the slope stability. In this study, two-phase flow analyses were conducted for weathered residual soil slopes with thin soil overlying impermeable bedrock. Results of the flow analysis were used as input for stability analysis by strength reduction method. Strength reduction method considers mechanical equilibrium to evaluate the effect of rainfall infiltration on the slope stability. The results show that remarkable delaying effects by air flow on the propagation of the wetting front and the deterioration of slope when surface ponding occurs during infiltration. On the other hand, the influence of the pore air flow on the slope stability can be neglected in the non-ponding situation with small rainfall intensity. |
| Key Words:
Slope stability; Two-phase flow; Rainfall infiltration; Strength reduction method |
| 요지 |
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강우의 침투가 사면안정에 미치는 영향을 고찰한 연구들은 대부분 물만의 단상 흐름을 고려하였다. 본 연구에서는 공기와 물 흐름의 상호작용이 사면안정에 미치는 영향을 연구하기 위하여 불투수성인 기반암 위에 존재하는 얇은 풍화잔류 토층에 대하여 2상 흐름해석을 수행하였다. 강우침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위하여 강도감소법에 의한 안정해석을 수행하였다. 강도감소법은 침투해석의 결과를 안정해석의 입력으로 사용하여 역학적 평형을 고려한다. 해석결과에 의하면 사면표면에 폰딩(ponding)이 발생하는 경우에 공기의 흐름은 침윤전선의 전파와 사면의 불안정화에 대한 뚜렷한 지연효과를 유발하였다. 반면에 강우강도가 작아 폰딩이 발생하지 않는 경우에는 사면안정에 대한 공기흐름의 영향은 무시될 수 있었다. |
| 핵심용어:
사면안정; 2상 흐름; 강우 침투; 강도감소법 |
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