PURPOSES : In this study, the wetting band depths of road slopes estimated using numerical analyses and one-dimensional empirical equations were evaluated.
METHODS : The one-dimensional empirical equations used in this study to estimate the wetting band depth were the Pradel and Raad equation, based on modifying the Green and Ampt equation, Lumb's equation, and Sun equation. The numerical analysis of a finite load slope model was carried out using the Seep/w program (2D). In particular, the effect of the initial suction, which indicated the effect of the antecedent rainfall based on the soil–water characteristic curve, was examined as one condition. The results of the wetting band depths obtained using the empirical equations were evaluated and compared with those of the numerical analysis.
RESULTS : The wetting band depths obtained using one-dimensional empirical equations were greater than those from the analytical results. In the case of empirical equations, the estimated results obtained for the wetting band depth might be misleading because it has the limitation of being expressed using a one-dimensional equation with an error, owing to several assumptions for the water infiltration phenomenon. It was also found that the accuracy of the wetting band depth was closely related to the results of the soil–water characteristic curve.
CONCLUSIONS : Because the wetting band depths obtained using the empirical equation may lead to overestimation, the slope stability could be evaluated as low; however, there was an advantage in terms of inducing conservative design of the road slope. In addition, it was confirmed that the estimated value of the wetting band depth obtained using the Pradel and Raad equation varied with the suction and volumetric function ratios, and further attention should be paid to these two variables.
본 연구는 전라남도와 경상남도의 4개 시.군에서 개설 후 1∼15년 경과한 임도에서 경과년수별로 절토 사면에 조사구를 설치하고. 식생조사와 환경인자를 조사하였다. 경과년수에 따라 침입하는 종 수와 피복도는 점차 증가하였으며, 초본류의 출현비율은 감소하였고, 목본류의 출현비율은 증가하였다. Ordination 분석을 실시한 결과 종의 분포에 영향을 미치는 요인은 시공 후 경과년수, 절토경사, 해발고, 절토사면 방향 등으로 나타났다. 임도사면의 녹화를 위해서는 시공 초기에 파종하던 종 이외에 쑥. 뱀딸기, 참억새, 칡, 산초나무, 붉나무, 병꽃나무 등이 적합할 것으로 판단된다. 임도사면에 출현한 관속식물은 77과 190속 233종 38변종으로 총 271종이며. 그 중 귀화식물은 18종이 출현하였다. 출현종의 빈도 우선순위를 보면. 산딸기, 쑥, 산초나무, 칡, 소나무. 조록싸리, 큰까치 수영, 싸리. 이고들빼기. 참억새, 개망초 등의 순이다.
산림자원의 개발 및 이용을 목적으로 전국적으로 산지를 중심으로 작업임도 및 간선임도를 개설하고 있다. 이와 같이 임도 개설 시에 인위적으로 형성되는 절취사면과 성토사면은 매년 하절기 태풍 및 집중호우 등의 외부요인에 의해 임도 주변에서 국부적인 소규모 사면붕괴가 발생하고 이로 인해 2차적으로 산사태 내지 토석류가 발생하기도 한다. 이러한 외부 요인에 대응하기 위하여 재해에 강한 임도 구현을 목적으로 포켓식 지오그리드 성토사면 안정화 공법(특허등록 10-1390354)이 개발되었으며, 본 논문에서는 이에 대한 안정성 분석 및 현장 시험시공에 대한 성과를 기술하였다. 현장에 시공된 포켓식 지오그리드 성토사면의 규모는 약 0.9m로 총 13단을 쌓아 높이 약 15m, 폭 약 16m로 사면경사 약 47°로서 포켓식 지오그리드 성토사면 전면부에 부직포를 함께 부착하여 지표수 유입에 따른 성토사면 표면의 토사 세굴 및 유실을 방지하도록 시공하였다. 포켓식 지오그리드를 미설치한 사면은 우기시 허용안전율을 만족하지 못하였으나, 포켓식 지오그리드를 설치한 성토사면은 건기와 우기 조건 모두를 만족하는 것으로 분석되었다. 이상과 같이 임도 개설 전의 자연사면 상태와 임도 성토사면 보강 전·후의 안정성 해석을 통해 본 연구에서 제안한 임도사면 안정화 공법의 적용 가능성을 확인하였다. 또한, 지속적인 성토사면 변위 계측을 통해 하절기 집중호우 전·후 및 장기 사면 변위분석을 실시하여 해당 포켓식 지오그리드 성토사면과 미적용 성토사면에 대한 변화 및 성토사면 안정화 과정을 지속적으로 진행 중이다.