Abstract
Recently, the intensive rainstorm possibly induced by global warming plays a key role on the instability of railway adjacent slopes. The instability of slopes results as covering and loss of railway lines induced by slided soil mass. According to the site investigation on the failed slopes triggered by rainfall, low types of slope failure were observed: shallow, intermediate, gully erosion, and soil-rock interface failures. The observation reveals the different characteristics of slope failure depending on the thickness of soil layer, morphological features of slope, etc. Based upon the observations, flume tests were conducted to analyze the sliding mechanism of each failure. The variables of flume test are soil layer thickness, rainfall intensity, and morphology of slope under the constant condition of the percentage of fine, initial soil moisture content, slope angle and compaction energy. Test results show that shallow failure was mostly observed from the surface of the slope and caused by the soil erosion; in addition, compared to the other types of failure, the occurrence of initial erosion is late, however, the development of erosion is fast. In gully erosion failure, the collected water from the water catchment area helps erosion of the upper soil layer and transfer of residual corestone, which impedes the erosion process once the upper soil layers are eroded and corestone are exposed. The soil-rock interface failure shows the most fast initial erosion process among the failure types. Interestingly, the common feature observed from the different types of failure was the occurrence of the initial deformation near the toe of slopes which implies the existence of surbsurface flow along the downslope direction.
최근 지구온난화현상으로 인해 발생하는 국지성 호우는 철도 연변사면 활동 및 활동 토체로 인한 선로매몰 그리고 선로유실 등의 불안정성을 초래하는 요인으로 대두되고 있다. 강우로 인한 사면의 거동에 대한 현장조사 결과 토층의 두께 및 사면의 형태적 특성 등에 따라 서로 다른 활동특성이 관측되었다. 이와 같은 활동특성을 천층 활동타입, 중간층 활동타입, 우곡부 활동타입, 암반 경계부 활동타입 4가지로 분류하였다. 이러한 관측과 관련하여 각 타입의 활동메커니즘을 규명하고 강우시 사면의 거동특성을 분석하고자 실내모형실험을 수행하였다. 실내모형실험은 미립분함량, 초기함수비, 경사각, 다짐에너지를 고정 변수로 취하고 토피고, 강우강도, 사면표면의 형태를 변화시키는 조건으로 수행되었다. 실내모형실험의 결과 천층 활동은 주로 표층에서 발생하며 침식에 의한 활동임을 알 수 있었다. 또한 초기 침식이 상대적으로 다른 활동타입에 비해서 늦게 발생하였으나 침식의 진행은 빨랐다. 우곡부 활동타입은 우곡부로 집수된 빗물로 인하여 침식 정도가 더 심하게 진행되었으며 사면내 위치하는 전석이 드러날 정도였다. 전석층까지 침식이 발생한후 전석의 존재로 인하여 추가적인 침식이 상대적으로 그 이전보다 느리게 발생하였다. 암반 경계부 활동타입의 경우 본 실험에서 가장 빨리 초기 활동 발생이 관측되었다. 각 활동타입에서 공통적으로 관측된 사항은 사면의 하단부에서 초기 변형이 관측되었으며 이러한 관측은 사면내 침투수의 사면방향의 흐름을 의미한다.
