표제지
목차
논문개요 10
제1장 서론 12
1.1. 연구배경 및 목적 12
1.2. 연구내용 및 방법 13
제2장 이론적 배경 15
2.1. 불포화상태 지반의 특성 15
2.1.1. 흙의 구조 및 체적-질량의 상관관계 17
2.1.2. 불포화토의 모세관 방정식 21
2.1.3. 불포화토의 모관 흡수력 23
2.2. 함수특성곡선 26
2.2.1. 함수특성곡선의 기본 이론 26
2.2.2. 함수특성곡선의 다양한 이론식 30
2.3. 불포화토의 투수계수 39
2.4. 불포화토의 침투 해석모델 43
2.4.1. 체적함수비함수 43
2.4.2. 지배방정식 45
2.5. 불포화토의 강도특성 47
2.5.1. 불포화지반의 전단강도 47
2.5.2. 불포화 전단강도 함수 50
2.6. 비탈면 안정해석 52
2.6.1. 강우 시 풍화토 비탈면 파괴이론 52
2.6.2. 한계평형해석법(Limit Equilibrium Method, LEM) 55
2.6.3. 유한요소 해석 61
제3장 불포화토 비탈면의 수치해석 62
3.1. 수치해석 방법 및 조건 62
3.2. 침투해석 68
3.2.1. 사용 프로그램 69
3.2.2. 적용 수리전도 특성 69
3.2.3. 침투해석 결과 73
3.2.4. 한계평형해석 결과 75
제4장 수치해석 결과 분석 79
4.1. 침투해석 결과 분석 79
4.1.1. 자연비탈면 기울기(α) 및 해석범위(L)의 영향 79
4.1.2. 풍화토 두께(Df)의 영향(이미지참조) 82
4.1.3. 침투해석 결과 85
4.2. 비탈면 안정성 검토 결과 분석 85
4.2.1. 자연비탈면 해석범위(L)의 영향 86
4.2.2. 풍화토 두께(Df)의 영향(이미지참조) 87
4.2.3. 자연비탈면의 기울기(α)의 영향 88
4.2.4. 비탈면 안정성 검토 결과 89
제5장 결론 91
참고문헌 93
Abstract 95
〈표 2-1〉 절편법의 종류 및 사용된 가정 58
〈표 3-1〉 해석에 적용된 고정인자 63
〈표 3-2〉 서울지역 일 최대 강수량 산정 63
〈표 3-3〉 적용 강우강도 64
〈표 3-4〉 해석 대상 CASE 65
〈표 3-5〉 투수계수 및 체적함수비 69
〈표 3-6〉 풍화토의 불포화 투수 특성 70
〈표 3-7〉 풍화암의 불포화 투수 특성 71
〈표 3-8〉 연암의 불포화 투수 특성 72
〈표 4-1〉 풍화토 두께가 5.0m 일 때 상승된 지하수 유출지점 81
〈표 4-2〉 강우고려 시 적용해석범위 90
〈그림 2-1〉 물의 순환과정 15
〈그림 2-2〉 불포화토의 구성요소 16
〈그림 2-3〉 불포화토의 3상 및 4상 관계 17
〈그림 2-4〉 흙의 체적-질량 관계 18
〈그림 2-5〉 물-공기 경계면의 표면장력 21
〈그림 2-6〉 불포화지반의 흡수력 분포 모식도 26
〈그림 2-7〉 전형적인 함수특성곡선(SWCC) 27
〈그림 2-8〉 흙의 종류에 따른 함수특성곡선의 유형 28
〈그림 2-9〉 함수특성곡선의 건조과정에서 물의 면적변화 28
〈그림 2-10〉 간극크기분포지수(λ)에 따른 Brooks and Corey 이론 30
〈그림 2-11〉 변수값 변화에 따른 Fredlund and Xing의 함수특성곡선 형태 36
〈그림 2-12〉 Fredlund and Xing의 함수특성곡선 37
〈그림 2-13〉 S자 형태를 띠지 않는 함수특성곡선 함수들 38
〈그림 2-14〉 S자 형태를 띠는 함수특성곡선 함수들 39
〈그림 2-15〉 불포화토에서 Darcy법칙의 적용성에 대한 증명 41
〈그림 2-16〉 체적함수비의 일반적인 형태 44
〈그림 2-17〉 흙의 종류에 따른 체적함수비의 형태 45
〈그림 2-18〉 Mohr-Coulomb 파괴포락선과 응력점 파괴규준 48
〈그림 2-19〉 파괴포락선의 비선형성 49
〈그림 2-20〉 비탈면의 강우침투 53
〈그림 2-21〉 절편에 작용하는 힘들 56
〈그림 3-1〉 연구 순서도 62
〈그림 3-2〉 자연비탈면 기울기가 20° 일 경우(CASE-1) 해석단면 66
〈그림 3-3〉 자연비탈면 기울기가 25° 일 경우(CASE-2) 해석단면 67
〈그림 3-4〉 자연비탈면 기울기가 30° 일 경우(CASE-3) 해석단면 68
〈그림 3-5〉 자연비탈면 기울기가 20° 일 경우(CASE-1) 침투해석 결과 73
〈그림 3-6〉 자연비탈면 기울기가 25° 일 경우(CASE-2) 침투해석 결과 74
〈그림 3-7〉 자연비탈면 기울기가 30° 일 경우(CASE-3) 침투해석 결과 75
〈그림 3-8〉 자연비탈면 기울기가 20° 일 경우(CASE-1) 한계평형해석 결과 76
〈그림 3-9〉 자연비탈면 기울기가 25° 일 경우(CASE-2) 한계평형해석 결과 77
〈그림 3-10〉 자연비탈면 기울기가 30° 일 경우(CASE-3) 한계평형해석 결과 78
〈그림 4-1〉 풍화토 두께가 5.0m일 때 자연비탈면 해석범위(L)에 따른 침투해석 결과 80
〈그림 4-2〉 풍화토 두께가 10m 일 때 자연비탈면 해석범위(L)에 따른 침투해석 결과 83
〈그림 4-3〉 풍화토 두께가 15m 일 때 자연비탈면 해석범위(L)에 따른 침투해석 결과 84
〈그림 4-4〉 자연비탈면 해석범위(L)에 따른 비탈면 안정검토 결과 87
〈그림 4-5〉 풍화토 두께(Df)에 따른 비탈면 안정검토 결과(이미지참조) 88
〈그림 4-6〉 자연비탈면 기울기(α)에 따른 비탈면 안정검토 결과 89