붕괴 토사의 충격력에 의하여 연성 방호구조물에 작용하는 역학적 특성

초록

산악지형이 많은 우리나라는 낙석, 토석류 및 토사붕괴 등으로부터 기반 시설의 보호와 국민의 인적 물적 피해 최소화를 위하여 다양한 대책공법이 시공된다. 낙석방지울타리와 낙석방지옹벽 등의 방호구조물은 이와 같은 재해 저감을 위한 최소한의 대책이며, 낙석에 대한 흡수에너지와 낙석 충돌시 외력 평가에 의해 안전성을 평가하게 된다. 국내 비탈면 재해사례의 약 58%가 토사붕괴에 기인하고 있어 토사붕괴를 고려한 방호구조물의 필요성이 높아지고 있으며 이에 따라 토사방호구조물의 설계 및 시공 기반 마련이 요구된다. 본 연구에서는 표준사를 이용한 실대형 토사붕괴시험을 수행하여 연성 토사방호구조물에 충돌시 발생하는 역학적 특성을 평가하였다. 먼저 강성 구조체에 대하여 제안식을 이용하여 충격력을 산출하고, 강성 구조체를 대상으로 수행한 실대형 실험 결과와 비교하였다. 이후, 연성 구조체를 대상으로 실대형 시험을 수행하였으며, 강성 구조체 결과(제안식, 시험)와 비교하여 연성 구조체에서 발생하는 역학적 특성을 평가하였다. 역학적 특성 평가는 붕괴시 단위중량, 벽체 변위 및 작용 하중, 붕괴토사의 충격력에 대하여 진행되었다.