불포화토이론을 이용한 강우시 열차운전규제기준 개발

Abstract

강우침투는 철도성토사면의 불안정성을 유발하는 요인으로 작용하여 때때로 파괴의 결과로 나타나게 된다. 강우량과 철도성토사면 안정성과의 기본적인 상관성이 강우에 의한 성토사면의 불안정성을 분석하여 제안되었다. 사면내부로의 강우침투속도를 규명하기 위하여 실내시험을 수행하였으며, 강우침투실험결과에서 강우침투량은 강우침투속도가 사면경사에 의해 지배되기 때문에 저수지 등의 경우에 있어서의 침투와는 상당히 다르다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 견과에 근거하여 강우의 경계조건을 변화시켜 적용한 후, 다양한 수치해석을 수행하였다. 이를 통해 강우시 철도 성토사면의 전단강도, 포화도 그리고 간극수압의 변화를 예측할 수 있었으며, 철도사면의 안전율이 강우량-강우지수의 함수로서 표현될 수 있었다. 따라서 이 강우지수가 강우시 열차운전규제기준을 설정하기 위해 유용함을 밝혔다. Infiltration of rainfall causes railway embankment to be unstable and may result in failure. Basic relationship between the rainfall and stability of railway embankment is defined to analyze the stability of embankment by rainfall. An experimental study for defining of infiltration rate of rainfall into slope is conducted in the lab. The results of Rainfall Infiltration show that rainfall Infiltration is not equal to infiltration as like reservoir because rate of rainfall infiltration is controlled by slope angle. Based on these results, boundary condition of rainfall is altered and various numerical analysis are performed. The variation of shear strength, the degree of saturation and pore-water pressure for railway slope during rainfall can be predicted and the safety factor of railway slope can be expressed as the function of rainfall amount, namely rainfall index. Therefore, it is judged that this rainfall index can be a good tool for the rail-transport operation control.