사방공학 중에서 침식 붕괴의 유형, 비탈면 안정 /녹화에 대해 알아보겠습니다.
● 침식 붕괴의 유형(중력에 의한 침식)
: 중력의 영향으로 비탈면에서 토 사력의 지괴가 이동하는 침식의 특수형태
▶ 붕괴형 침식
: 급경사지 또는 흙 비탈 면에 깊은 토층이 강우 때 물로 포화하여 응집력을 잃어 무너져 내리는 형태
- 산사태 : 호우로 산정부에서 가까운 상복부의 흙층이 물로 포화 팽창되어 계류를 향해 연속적으로 길게 붕괴하는 현상
- 산 분 : 산사태와 같은 원인으로 발생하지만 작고 산허리 이하인 산록부에서 많이 발생
- 붕락 : 인위적인 흙 비탈 면에서 장기간의 강우나 융 설 수 등으로 토층이 포화하여 균형이 무너져 내리고
무너진 토층이 주름이 잡힌 상태로 정지하는 현상
- 포락 : 계천의 흐름(유수)에 의한 가로 침식작용으로 침식된 토사가 무너지는 현상(계천의 유수와 밀접한 관계)
- 바위부스러기 붕락 : 돌 부스러기로 구성된 비탈면에서 중력의 작용으로 밀려 내리는 침식 현상
▶ 동상(凍上) 침식
: 비탈면 위에 과하게 습한 토양이나 기타 포화한 입상 물질이 서서히 밀려 내리는 침식 현상
▶ 재활형(땅밀림) 침식
: 땅속의 점착력·전단력이 약한 부분에서 점차 비탈면 아래로 미끄러져 밀려 내리는 현상.
地滑形 5~20°의 완경사지에서 발생. 침식이동 속도 0.01~10m/day로 느림. 재발 우려 큼
침식 규모 1~100ha로 넓다. 토괴의 흐트러짐이 적고 원형을 보존하며 이동.
주로 점질토로 된 곳에서 많이 발생하며, 지하수의 영향이 크다.
※ 전단(剪斷) : 벨, 자를, 가위 剪 // 끊을 斷
▶ 유동 형 침식
: 붕괴형. 재활형 침식의 결과로써 그 유동물에 의해 침식이 일어남
※ 붕괴의 3요소 : (붕괴)평균경사가/(붕괴) 면적/(붕괴) 평균깊이 (붕괴 방향.붕괴 위치 X)
※ 산사태의 유형 ※ 산사태 우려 지역 : 경사의 변환점 / 산지의 상부가 급경사인 곳 / 하강하면 /
토층이 미 풍화토야 또는 기반암인 곳/토층 바닥에 암반이 깔린 곳
▶ 발생 위치에 따라
- 산허리 붕괴 : 지표면 또는 토양 단면상의 불연속이 원인이 되어 상복부에서 발생
- 티눈 붕괴 : 계류의 종횡침식 작용에 의하여 티눈에서 발생 ※ 계안(溪岸) : 계곡의 기슭, 비탈진 곳의 아랫부분
- 와지붕괴 : 집수가 원인이 되어 산허리와 티눈 사이의 토심이 비교적 깊은 웅덩이에서 발생
※ 와지(窪地) : 움푹 패어 웅덩이가 된 땅
▶ 평면형에 따라
- 수지상 : 지형이 복잡하고 유수가 모여드는 하강 및 평형 사면의 산허리 유로에서 발생한다
- 패각상 : 경사가 짧고 급한 사면, 경사가 길고 변곡점이 있는 사면(강수가 집수되는 凹형 사면)에서 발생한다
- 선상 : 지형이 단순하며 유로가 좁고 경사가 긴 하강 사면이나 평형 사면의 유로 변에서 발생한다
- 널빤지꼴 : 표토 밑에 단단한 암반층이나 불침투성 모재 층이 있는 지역에서 발생한다
※ 산지 침식의 지배 요인 : 기상 요인(강우량 등), 지형 요인(경사도 등), 지질· 토양요인, 식생 요인, 산지 관리 요인,
- Mus grave 방정식 : E = T × S × L × P × M × R
E:토양의 침식, T:토양의 종류, S:경사도, L:비탈면의 길이, P:토지관리 방법, M:침식 방지시설 R:강우량
- 만능 토양유실 방정식 : A = R × K × L × S × C × PA:토양유실량 R:강우의 침식성 지수, K:토양의 침식 요인,
L:비탈면의 길이 요인, S:경사도 요인, C: 물 지배 요인 P: 양보 전공 법요인
● 제2장. 비탈면 안정 ․ 녹화
▶ 인공 비탈면
: 훼손지[흙깎기 비탈면(절토사면, 절개사면), 흙쌓기 비탈면(성토사면), 취토.사토장, 채석.채광지]
▶ 비탈면 붕괴 원인
: 자연적 요인 : 강우, 침식, 지형, 지질, 토질, 지하수(수위상승), 지진 등
인위적 요인 : 흙깎기, 흙 쌓기, 댐, 임도 등
※ 안식각(安息角) : 안정된 비탈면이 수평면과 이루는 각도. 비탈의 안정을 위해서는 비탈면의 기울기를 안식각보다 작게 한다.
※ 비탈면 안정 해석 : 안정률 사용(안정률 : 비탈의 활동면에 대해 흙의 전단강도를 현재의 전단응력으로 나눈 값)
※ 응력[應力] : 물체가 밖으로부터 가해지는 힘에 저항하여 본디 모양을 그대로 지키려는 힘
※ 전단(剪斷)강도가 낮을수록 붕괴하기 쉽다. (예 : 전단강도는 흙의 가장 중요한 성질로, 기초의 하중이
전단강도 이상이면 흙이 붕괴,전도된다)
● 비탈면 안정 공법
: 보강공법+지반개량공법
1. 비탈면 보강공법
※ 비탈다듬기 공법이 비탈면 안정 공법 중 보강공법인지 녹화공법인지?
※ 비탈다듬기 공법 : 경사를 완화해 비탈면의 안정성을 증대시키는 공법, 흙 비탈이면. 암반 비탈면에 적용
※ 철근삽입공법(마이크로파일 공법) : 천공 후 땅속에 강관을 삽입하고 시멘트 밀크를 주입하여 소구경 파일을
형성하는 공법, 흙 비탈 면에 적용
※ 록 볼트 공법 : 암 블록과 기반암을 록 볼트로 연결해 암반을 안정화하는 공법, 암반 비탈면에 적용
※ 록 앵커공법 : 앵커의 인장력으로 암반 블록의 전단 저항력을 향상시켜 암반을 안정화하는 공법,암반 비탈면에 적용. 추가적인 토지 확보 필요
※ 소일 손톱 링 공법: 천공 후 땅속에 철근이나 록 볼트를 삽입하고 시멘트로 고결시키는 공법, 흙 비탈 면에 적용. 추가적인 토지 확보 필요
※ 옹벽 공법 : 옹벽 구조물을 설치하여 옹벽이 배면 토압을 부담함으로써 비탈면을 안정화하는 공법, 흙 비탈 면에 적용(구조 : T형 / 부벽식 / 중력식 옹벽 등)
※ 다웰바공법 : 국부적인 탈락이 예상되는 암 블록에 다웰바를 설치하여 블록의 탈락을 방지시키는 공법, 암반 비탈면에 적용
2. 비탈면 지반개량공법
※ 주입공법 : 시멘트나 약액을 주입하여 지반을 강화함, 토사에서 경남까지 범위가 넓음
※ 기타 : 이온교환 공법, 전기화학적 공법, 시멘트안정처리 공법, 석회안정처리공법, 소결(가열)공법
● 비탈면 녹화공법
: 주로 인위적으로 만들어진 비탈면과 같은 훼손지(형질변경지)에서 토양침식을 예방하기
위한 사방기술에 경관 조성 기술을 가미(국토 보전, 환경보전, 경관 보호)
▶ 절개지 비탈면(절개지 사면, 흙깎기 사면)의 안정과 녹화
- 모래층 비탈면 : 물의 침식에 약해서 표층 객토 작업 후 식생(분사식 파종공법으로 파종 후 거적․피복망 덮기로 보호)
-> 전면적 객토·식생공법
- 사질토 비탈면 : 침식에 약하므로 식생공법으로 묘목을 심거나 분사식 파종공법을 사용(전면적 식생공법)
- 자갈이 많은 비탈면 : 강우로 인한 유실과 요철이 생기기 쉬워 객토 후 분사식 파종공법을 사용,
- 점질성 흙 비탈면 : 표면침식에 약하여 전면적 평떼붙이기와 부분 객토 식생공법을 병용함
- 경남 비탈면 : 풍화 낙석의 위험이 적어 암반 원형을 노출하거나 낙석 저지 책 또는 낙석방지망덮기로 시공하고
덩굴식물로 피복 녹화한다
- 연암 비탈면 : 객토를 두껍게 하고 수평 방향으로 작은 골을 파서 흙을 채우고 콘크리트 블록 격자를 붙인다
▶ 흙쌓기 비탈면(성토사면)의 안정과 녹화
- 모래층 비탈면 : 피복토를 객토한 후 식생 녹화공법으로 보호
- 사질토 비탈면 : 객토 후 식생 녹화공법을 도입하고 표면 침식방지에 주의하며 호우시에는 임시로 비닐을 덮는다
- 점토성 비탈면 : 객토하지 않고 식생 녹화공법을 채용할 수 있다.
- 자갈이 많은 비탈면 : 객토와 콘크리트블록 격자틀붙이기 공법을 병행하여 식생공법을 채용한다
- 큰 비탈면 : 특별히 큰 비탈면에서는 수단 설치 후 격자를 붙이기와 힘줄박기 공법을 병행한다
- 용수 비탈면 : 돌망태, 암거, 물빼기구멍(배수구) 설치공법 등으로 보호한다.
※ 식생공법 : 나무 심기, 풀심기, 씨뿌리기, 떼붙이기 등의 식물적 공법. 파종공법과 식재 공법으로 대별
※ 토목직 공법 : 낙석방지망덮기, 돌쌓기, 돌 채우기, 콘크리트 옹벽 등
※ 식생공법은 자연경관의 조성(조화)
