토석류

산사태와 토석류를 헷갈리는 경우가 많습니다. 그래서 오늘은 토석류에 대해서 정리하도록 하겠습니다.

 

 

 

1. 토석류란? 

토석류는 산사태의 한 종류로서 물과 비교적 높은 농동로 섞인 암석, 자갈, 모래, 흙의 혼합물이 빠르게 흐르는 현상을 말합니다. 토석류는 주로 장마철과 태풍이 지나가는 여름철에 집중적으로 발생하고 있으며 최근에는 이상기후로 인해 국지성 집중호우로 인해 계정과 무관하게 토석류가 발생하고 있습니다. 

 

2. 국내 토석류

국내에서 발생되는 산사태중에서 토석류는 많은 비율을 차지하고 있습니다. 토석류는 폭우, 장마 등으로 인해 포화된 흙과 암석 덩어리가 저면의 마찰력을 지탱하지 못하고 흘러내리는 현상을 말합니다. 이는 주로 풍화를 심하게 받은 장소에서 발생합니다. 특히 토석류는 다양한 지역특성과 유발용인에 의해 발생하며 발생된 토석륳의 이동과 퇴적과정에서 막대한 재산 및 인명 피해를 발생시킵니다. 이러한 토석류에 의한 각족 피해를 예방하기위해 토석류 발생 지역 예측, 발생원인, 피해 범위, 피해 규모, 토석류 흐름 해석, 토석류 차단 시설물 등 토석류 발생에 대한 다양한 분야 연구가 진해왰습니다.  자연에서 발생하는 토석류는 규모가 매우 큽니다. 그렇기에 실험으로 모사하기가 쉽진 않은데요. 또한 토석류는 구성 입자의 종류 및 크기, 지형 조건, 강우량 등 매우 다양한 조건에 의해 영항을 받기에 이를 모형 실험에 모두 반영하기란 현실적으로 어려움이 많습니다. 그렇기에 최근 복잡한 조건을 단순화하여 토석류 특징과 거동을 정량적 평가하기 위해 제한된 조건에서 토석류 모형실험에 대한 연구가 수행되고 있습니다. 토석류 발생기작, 흐름 특성 및 충격력 산정 등을 정량적으로 평가하기 위해 연구자들에 의해 모형실험 연구가 수행됐습니다.

 

3. 토석류의 문제점 

토석류에 의한 재해는 골짜기를 막을 정도로 규모도 크고 발생건수도 많지만 발생이 돌발적이기 때문에 예측이 곤란합니다. 그리고 배수시설을 막고 도로가 유실 될수 잇으며 가옥등에 피해가 발생하게 됩니다.

 

4. 토석류의 대책

토석류를 방지 하거나 경감시키기 위ㅏ해 실시되는 공사를 사방공사라고 합니다. 사방공사에는 산복공사와 계류공사가 있습니다. 그리고 토석류 유출 방지를 위한 공사로 산복계단공ㅅ, 표면보호식재공사 배수공사 등이 잇습니다. 토석류가 떠내려오는 것을 막거라 계안, 계상의 침식에 의한 토사생산을 방지하기위한 공사로 댐공사와 호안 공사가 있습니다.

 

5. 국내 사례

1) 지반현황 : 태풍 위니아로 한계령 지역에 대규모 산사태가 발생하였는데 기반암이 화감암류로 분포되며 오랜풍화로 핵석형태로 있는 곳, 풍화대와 기반암이 있는 곳 또는 계곡은 크고 작은 전석형태로 지표를 이루고 있었습니다.

2) 토석률의 발생 : 핵석 이외 부분의 토사가 집중호우에 유실되어 핵석이 탈락되고 비탊녀 아래로 이동하였습니다. 침식에 저항력이 적은 모래질 풍화 대부분이 침식 또느 데굴되어 우수와 함께 빠른 속도로 아래로 이동했습니다. 그결과 사면유실, 도로붕괴, 교량 등 구조물 파손 및 유실이 발생하였고 사태가 진전되었습니다. 깊은 사면붕괴보다는 지표 즉 약 1~4m 부분에서 표면붕괴 형태로 발생된 것이 지배적이었습니다. 

3 원인과 대책 : 핵석 지역의 경우 비탈이 그하고 집중호우로 토사부분의 침식이 핵석 이동의 원인입니다. 이동이 되면서 규모가 점점 커져 큰 토석류가 발생하였습니다. 비탈면 급한곳의 경우는 경사완화를 시킴으로써 대책만련을 할수 있습니다. 위험한 암석은 제거나 고정을 시키고 규모가 적은곳은 낙석방지망이나 방지책을 설치합니다. 규모가 큰 곳의 경우는 억지말뚝이나 낙석방지 옹벽등을 설치합니다. 규모가 크지만 부지여유가 없는곳은 피암터널을 만들수 있습니다. 풍화대 지역의 경우는 비교적 점착력이 적어 호우시 침식에 약한 토질이 사면붕괴됩니다. 비탈면 급한 곳은 경사를 완만하게 완화 시키고 표면침식방지를 위한 식생을 합니다. 대절취사면 등 사면이 불안한 구간은 블록과 Nailing 등으로 보강을 합니다.

 

 

6. 토석류 모형실험

자연에서 발생하는 토석류 발생현상을 실내시험으로 단순화해서 여러가조 조건에 대해 토석류가 발생하는 충격력을 이행하려고 시험을 했습니다. 특히 작은 자갈과 큰 자갈을 이용해 토석류 모형 실험을 통해 단일 시료와 혼합시료가 발생하는 토압을 시간에 따라 측정해 토석류에 대한 충격력을 실험적으로 산정하였스빈다. 토석류 모형실험결과 토석류 흐름 초기 각 시료가 발생하는 토압이 평균 입자의 지름이 증가함에 따라서 증가하는 경향을 나타냈습니다. 작은 자갈의 경우 최대 토압과 최종 토압 모두에서 시료 양이 비례하지 않음을 알수 있었습니다. 그러나 큰 자갈의 경우 최대 토압은 시료의 무게가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이지만 최종 토압의 경우 실험 시료의 양에 비례해 증가하지 않음을 알수 있다. 이는 모형실험 시료가 발생시키는 토압이 모형실험장치 수로 바닥면과 옆면에 분산되기 때문에 발생한 현상으로 판단됩니다. 토석류가 발생하는 자연지형에서도 동일한 현상이 나타나기에 토석류의 영향 범위는 토석류가 퇴적된 토석들마이 영향을 줄수 있다는 것을 알수 있습니다.

 

 

여름에는 폭우가 심해집니다. 이제 곧 여름이 오는데 다들 특히나 산 근처에 사시는 분들은 이를 꼭 조심하시기 바랍니다. 그리고 등산을 하시는 분들도 조심하셔야 합니다. 토목은 자연을 막거나 저지 할수 있지 않습니다. 단지 재해를 막는 최대한의 조치를 하지만 자연의 위대함은 이를 우습게 여기는 경우가 많습니다. 그렇기에 자연은 저지하는게 아닙니다. 이 글이 유익하셨기를 바라고 항상 좋은 하루 되시길 바랍니다.