강우침투를 고려한 철도 연변사면의 안정성 해석

초록

최근 지구온난화 현상으로 인해 발생하는 국지성 호우는 토목구조물의 안정성을 크게 위협하는 인자로 대두되고 있다. 특히 철도 연변에 존재하는 사면의 경우 강우로 인한 피해에 취약한 상태이다. 현재 사면의 안정성을 검토하거나 사면을 설계할 때 대부분 건설교통부나 한국도로공사에서 제안한 설계기준을 사용하고 있다. 건설교통부와 한국도로공사에서 제안한 설계기준은 건기시와 우기시에 적용해야 할 지하수위를 별도로 적용하는 것으로 제안함으로써 실무자와 설계자에게 간단한 설계기준을 제시하는 한다는 측면에서는 의미가 있으나 실제 강우로 인한 사면의 거동특성이 반영되지 않고 사면의 거동에 영향을 미치는 요소가 고려되지 않아 한계성이 있다. 따라서 본 연구는 수치해석기법을 활용하여 강우강도, 강우지속시간, 흙의 투수성, 지하수위의 변동 등 강우시 사면의 거동에 영향을 미치는 요인을 고려하여 강우로 인한 지반의 거동특성을 적용할 수 있는 사면의 안정성 검토기법을 제안하고 있다. 해석의 결과 본 연구에서는 강우시 사면의 거동특성을 고려한 사면 안정성 검토기법으로 누적강우량과 시간에 따른 안전율 변화 추이를 분석하였다. 또한 본 연구에서 제시한 안정성 검토기법과 기존의 설계기준을 비교한 결과 기존 설계기준은 누적강우량이 적거나 강우지속시간이 짧을 경우 과다설계의 우려가 있음을 알 수 있었다.