산사태구분

Landslide classification

산사태 다양한 분류가 알려져 왔다. 넓은 정의에는 좁은 정의가 배제하는 형태의 질량 이동이 포함된다. 를 들어 맥그로힐 과학기술백과사전에서는 산사태의 유형을 다음과 같이 구분한다.

영향력 있는 좁은 정의는 산사태를 유동화하지 않고 암석과 리오리스의 슬럼프와 변환 미끄럼으로 제한한다. 여기에는 낙하, 토플, 측면 확산 및 질량 흐름은 정의에서 제외된다.[1][2]

분류계수

다양한 과학 분야들이 예를 들어 식물이나 동물과 같은 자연 현상이나 개인을 묘사하는 분류 체계들을 개발했다. 이러한 체계는 장기의 모양이나 생식의 본질과 같은 특정한 특성에 기초한다. 이와는 달리, 산사태 분류에서는, 현상이 완벽하게 반복될 수 있는 것은 아니기 때문에 큰 어려움이 있다; 보통 다른 원인, 움직임, 형태학에 의해 특징지어지며, 유전적으로 다른 물질들을 포함한다. 이러한 이유로, 산사태 분류는 다른 차별적 요인에 기초하며, 때로는 매우 주관적이다. 다음의 작성에서는 요인을 두 그룹으로 나누어 논의한다. 첫 번째 요인은 일반적으로 쉽게 결정할 수 있는 가장 광범위한 분류 시스템에서 활용되는 기준으로 구성된다. 두 번째 요인은 일부 분류에 활용된 요인에 의해 형성되며 설명에 유용할 수 있다.

A1) 이동 유형

일부 산사태메커니즘은 특히 복잡한 경우가 많으므로 움직임의 식별에 불확실성과 어려움이 발생할 수 있다 하더라도 이는 가장 중요한 기준이다. 주요 움직임은 낙상, 미끄럼, 흐름이지만, 대개 토플, 측면 확산, 복잡한 움직임이 여기에 추가된다.

A2) 관련 재료

암석, 흙, 파편 등은 일반적으로 산사태 과정과 관련된 물질을 구별하기 위해 사용되는 용어다. 예를 들어, 흙과 파편의 구별은 보통 굵은 곡물 크기 분수의 비율을 비교함으로써 이루어진다. 직경이 2mm 이상인 입자의 무게가 20% 미만이면 그 물질은 흙으로 정의된다. 그 반대의 경우에는 파편이다.

A3) 활동

그 활동에 기초한 산사태의 분류는 특히 미래 사건의 평가와 관련이 있다. WP/WLI(1993)의 권고안은 공간적 및 시간적 조건을 기준으로 활동 개념을 정의하고, 상태를 정의한다.

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분배와 스타일 제1항은 운동이 일어난 시간에 관한 정보를 설명하고, 제2항은 향후 진화에 관한 정보를 이용할 수 있도록 하고, 제3항은 산사태가 움직이는 곳을 일반적인 방법으로 설명하고, 제3항은 운동이 어떻게 진행되고 있는지를 나타낸다.

A4) 이동 속도

이 요인은 위험도 평가에서 매우 중요하다. 속도 범위는 사례 이력 관찰 또는 현장 관찰에 기초하여 다른 유형의 산사태와 연결된다.

B1) 운동 연령

산사태 데이트는 위험도 평가에서 흥미로운 주제다. 산사태 빈도에 대한 지식은 모든 종류의 확률적 평가의 기본 요소다. 더욱이 산사태 발생 연령을 평가하면 지진이나 집중호우 시기 등 특정 조건과 방아쇠의 상관관계를 파악할 수 있다. 오늘날의 더 이상 작용하지 않는 특정한 환경 조건 하에서 과거의 지질학적 시대에 현상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 일부 알프스 지역에서는 플레이스토세 시대의 산사태가 특정한 지질학적, 지질학적, 기후적 조건과 연관되어 있다.

B2) 지질학적 조건

이것은 비탈면형태학적 진화의 기본적 요인을 나타낸다. 침구 자세와 불연속 또는 결함의 존재는 경사 형태생성을 제어한다.

B3) 형태학적 특성

산사태는 측면이 숨겨진 지질학적 볼륨인 만큼 기술적 모델의 재구성에 있어 형태학적 특성이 극히 중요하다.

B4) 지리적 위치

이 기준은 일반적으로 해당 지역의 생리학적 맥락에서 토지의 위치를 설명한다. 따라서 일부 저자는 지리적 위치에 따라 산사태를 확인하여 '알파인 산사태', '평야지 산사태', '야산 산사태' 또는 '클리프 산사태'를 설명할 수 있도록 하였다. 그 결과, 구체적인 형태학적 맥락은 경사 진화 과정에 의해 특징지어진다.

B5) 지형적 기준

이 기준들로, 산사태는 형태변환율과 유사한 시스템으로 식별될 수 있다. 따라서, 현장 명칭을 사용하여 산사태를 설명할 수 있다. 특히 이번 산사태가 발생한 지역의 명칭을 특정 특성 유형으로 할 예정이다.

B6) 기후의 유형

이러한 기준은 서로 다른 기후 조건에서 유사한 지질학적 조건이 완전히 다른 형태학적 진화로 이어질 수 있는 현상의 발생에서 기후에 특별한 중요성을 부여한다. 그 결과, 산사태에 대한 설명에서, 어떤 종류의 기후가 발생했는지를 이해하는 것은 흥미로울 수 있다.

B7) 이동의 원인

산사태 취약성 평가에서 트리거의 원인은 중요한 단계다. 테르자기는 원인을 "내부적"과 "외부적"으로 설명하며, 신체의 안정 조건에서의 변형을 가리킨다. 내부 원인은 재료 자체의 수정을 유도하여 전단 응력에 대한 저항을 감소시키는 반면, 외부 원인은 일반적으로 전단 응력의 증가를 유발하여 블록이나 차체가 더 이상 안정적이지 않다. 트리거링 원인은 질량의 이동을 유도한다. 제어 요인에 의한 이동 경향이 산사태 진화에 결정되고 있다. 이미 기술한 바와 같이 구조적 및 지질학적 요인은 운동의 발전을 결정할 수 있으며, 운동학적 자유에 질량이 존재하도록 유도할 수 있다.

유형 및 분류

전통적인 용어로, 산사태라는 용어는 지구 표면의 암석과 리오리스의 거의 모든 형태의 집단 이동을 덮기 위해 한 때 혹은 다른 때에 사용되어 왔다. 1978년, 매우 인용된 출판물에서, 데이비드 반스는 이러한 부정확한 사용에 주목했고, 대량 이동과 침하 과정의 분류에 대해 새롭고 훨씬 엄격한 계획을 제안했다.[1] 이 계획은 이후 1996년 크루덴과 반스에 의해 수정되었고,[3] 허친슨(1988)[4]과 헝르 외 연구소에 의해 영향력 있게 다듬어졌다. (2001).[2] 이 전체 계획은 일반적으로 대량 이동에 대해 다음과 같은 분류로 귀결되며, 굵은 글꼴은 산사태 범주를 나타낸다.

이동 유형 재료의 종류
암반 공학적 토양
대체로 양호함 주로 거칠다.
폭포 락폴 흙이 무너지다 파편 낙하
토플스 바위토플 흙토플 파편 토플
슬라이드 회전 록 슬럼프 대지 슬럼프 파편 슬럼프
번역적 소단위 바위블록슬라이드 접지 블록 슬라이드 파편 블록 슬라이드
다수단위 암석슬라이드 어스 슬라이드 파편 슬라이드
측면 스프레드 암석 스프레드 지구 확산 파편 확산
흐름 암석류 지구 흐름 이물질 흐름
암석 눈사태 잔해 눈사태
(딥 크리프) (토양 크리프)
복합 및 복합 둘 이상의 주요 이동 유형의 시간 및/또는 공간 조합

이 정의에 따르면 산사태는 '운동... 가시적이거나 합리적으로 추론될 수 있는 하나 또는 여러 표면을 따라 또는 비교적 좁은 구역 내에서 전단 변형과 변위의 "즉, 그 움직임은 지표면 내의 단일 고장 평면에 국부화된다.[1] 그는 산사태가 대재앙으로 발생할 수도 있고, 표면의 움직임이 점진적이고 점진적일 수도 있다고 지적했다. 폭포(자유 낙하 시 절연 블록), 토플(수직면에서 회전하여 나오는 재료), 스프레드(침하 형태), 유동(운동 중인 유동 재료), 크리프(지하 표면의 느린, 분산 이동)는 모두 산사태라는 용어에서 명백히 제외된다.

이 계획 하에서 산사태는 움직이는 물질과 이동이 발생하는 평면 또는 평면의 형태에 의해 하위 분류된다. 평면은 표면("전환 슬라이드") 또는 스푼 모양의("회전 슬라이드")에 광범위하게 평행할 수 있다. 물질은 암석 또는 리골석(표면에 느슨한 물질)일 수 있으며, 리골석은 파편(코아론 곡물)과 흙(미세 곡물)로 세분된다.

그럼에도 불구하고, 더 넓은 용도에서, Varnes가 배제한 많은 범주는 아래와 같이 산사태 유형으로 인식된다. 이것은 용어 사용의 애매함을 초래한다.

다음은 표에 수록된 다양한 용어의 사용법을 명확히 한다. 반스와 그의 계획을 나중에 수정한 사람들은 슬라이드 범주를 압도적인 형태로만 여긴다.

폭포

위치: 카스텔메자노 – 이탈리아. 바위가 떨어져서 생긴 길 위의 바위

설명: " 전단 변위가 거의 또는 전혀 발생하지 않는 표면을 따라 가파른 경사면에서 토양 또는 암석의 분리. 그 다음 물질은 주로 낙하, 튕기거나 구르는 것으로 공기를 통해 하강한다."(Varnes, 1996).

2차 낙상: "2차 낙상에는 이미 물리적으로 절벽에서 떨어져 있고 단지 절벽 위에 얹혀진 암석이 포함된다" (Hutchinson, 1988)

속도: 초고속에서 초고속으로

경사 유형: 경사각 45~90도

제어 요인: 불연속성

원인: 진동, 언더컷팅, 미분양 풍화, 굴착 또는 하천 침식

토플스

위치: 재스퍼 국립공원-캐나다. 이 돌날들은 곧 무너질 것이다.

설명: "토플링은 이동된 질량의 무게 중심 아래의 점이나 대한 토양이나 암석의 경사면에서 전방 회전이다. 토플링은 때로 변위된 질량의 물질 상류에 의해 작용하는 중력에 의해, 때로는 질량의 균열에서 물이나 얼음으로 움직인다."(Varnes, 1996년)

속도: 매우 느리게 매우 빠르게

경사 유형: 경사각 45~90도

제어 요인: 불연속, 석회화

원인: 진동, 언더컷팅, 미분양 풍화, 굴착 또는 하천 침식

슬라이드

"슬라이드는 파열 표면이나 강한 전단 변형률상대적으로 얇은 구역에서 주로 발생하는 토양이나 암석 질량의 하향 이동이다."(Varnes, 1996년)

위치: 캐나다 암석 미끄럼틀 침전물.

번역 슬라이드

설명: "변환 슬라이드에서 질량이 평면 또는 파열된 표면을 따라 변형되어 원래의 지표면 위로 미끄러져 나간다."(Varnes, 1996)

속도: 극도로 느린 속도에서 극히 빠른 속도(>5m/초)

경사 유형: 경사각 20-45도

제어 요인: 불연속, 지질학적 설정

회전 슬라이드

설명: "회전 슬라이드는 곡선오목한 파열 표면을 따라 이동" (Varnes, 1996년)

속도: 매우 느리게 매우 빠르게

경사 유형: 경사각 20~40도[5]

제어 계수: 형태학석판학

원인: 진동, 언더컷팅, 미분양 풍화, 굴착 또는 하천 침식

2018년 페루 쿠스코 인근에서 발생한 대규모 회전 산사태.

퍼지다

"스프레드는 응집성 물질 덩어리의 파괴된 질량의 일반적인 침하와 결합된 응집성 토양 또는 암석 질량의 확장으로 정의된다."(Varnes, 1996년). "확산 시, 우세한 이동 모드는 전단 또는 인장 골절에 의해 수용되는 측면 확장" (Varnes, 1978)

속도: 극도로 느린 속도에서 극히 빠른 속도(>5m/초)

경사 유형: 각도 45~90도

제어 요인: 불연속, 석회화

원인: 진동, 언더컷팅, 미분양 풍화, 굴착 또는 하천 침식

흐름

위치: 포자노(Castellamare di Stabia) – 이탈리아 절개된 채널의 오른쪽 측면에 파편 흐름 흉터가 보인다.
위치: Quindici – 이탈리아. 잔해류 퇴적물
위치: Quindici – 이탈리아. 이물질 흐름 손상
위치: 사르노 – 이탈리아. 잔해물 흐름 채널이 잔해물 흐름의 통로로 빠르게 빠져나갔다.

흐름은 전단 표면이 수명이 짧고, 간격을 촘촘히 두고, 보통 보존되지 않는 공간적으로 연속되는 운동이다. 치환 질량에서의 속도 분포는 점성 액체에서의 속도 분포와 유사하다. 변위 질량의 하부 경계는 눈에 띄는 차동 움직임이 발생한 표면 또는 두꺼운 분산 전단 구역일 수 있다(Cruden & Varnes, 1996).

바위틈으로 흐르다.

록 플로우

설명: "바위 암반 내 유동 운동에는 많은 크고 작은 골절 또는 미세 골절 사이에 분포하는 변형이 포함되며, 관통 골절을 따라 변위 농도가 없다"(Varnes, 1978년)

속도: 매우 느림

경사 유형: 각도 45~90도

원인: 진동, 언더컷팅, 미분양 풍화, 굴착 또는 하천 침식

암석 눈사태(Sturzstrom)

설명: " 바위 미끄럼틀이나 바위 낙하로부터 파편화된 암석의 극히 빠르고, 거대하고, 흐름과 같은 움직임" (Hungr, 2001)

속도: 초고속

경사 유형: 각도 45~90도

제어 요인: 불연속, 석회화

원인: 진동, 언더컷팅, 미분양 풍화, 굴착 또는 하천 침식

위치: 포시타노, 소렌틴 반도 – 이탈리아. 암석 눈사태의 흉터와 퇴적물.

토양에서 흐르다.

이물질 흐름

설명: "데브리스 흐름은 가파른 채널에서 포화되지 않은 비플라스틱 파편매우 빠른 흐름이다." (Hungr 등, 2001)

속도: 매우 빠른 속도로(>5m/s)

경사 유형: 각도 20-45도

제어 계수: 토렌트 퇴적물,흐름

원인: 고강도 강우량

잔해 눈사태
뉴질랜드 오클랜드 지역의 잔해 눈사태

설명: "Debris 눈사태는 확립된 수로에 갇히지 않고 가파른 비탈에서 부분적으로 또는 완전히 포화된 파편매우 빠른 속도로 얕은 흐름이다." (Hungr 등, 2001년)

속도: 매우 빠른 속도로(>5m/s)

경사 유형: 각도 20-45도

제어 계수: 형태학, 리졸리스

원인: 고강도 강우량

위치: 카스텔프란치 – 이탈리아. 흙이 흐르다.
지구 흐름

설명: "지구 흐름플라스틱, 점토형 지구의 빠른 또는 느린, 간헐적흐름과 같은 움직임이다." (Hungr 등, 2001년)

속도: 느린 속도에서 빠른 속도(>1.8m/h)

경사 유형: 경사각 5~25도

제어 계수: 석판학

머드플로우

설명: "무드플로우채널에서 포화 플라스틱 찌꺼기의 매우 빠른 흐름으로, 선원 물질(플라스틱 지수 > 5%)에 비해 훨씬 높은 수분 함량을 포함한다."(Hungr 등, 2001년)

속도: 매우 빠른 속도로(>5m/s)

경사 유형: 각도 20-45도

제어 계수: 토렌트 퇴적물,흐름

원인: 고강도 강우량

콤플렉스

설명: 복잡한 움직임은 낙상, 토플, 미끄럼틀, 스프레드, 흐름의 조합이다.

2011년 3월 마지막 주 동안 태국 남부에서 폭우로 산사태가 발생했다.
이 시각화는 2015년 1월 1일부터 2015년 12월 3일까지 인구 데이터에 대한 강우 유발 산사태를 보여준다. 2015년 4월 25일 고르카 강진이 네팔을 강타해 60명이 추가로 사망하는 치명적인 산사태를 일으켰다.

산사태의 원인은 대개 경사면의 불안정과 관련이 있다. 보통 산사태 원인과 산사태 방아쇠 1개를 식별할 수 있다. 이 두 개념의 차이는 미묘하지만 중요하다. 산사태 원인은 해당 지역과 당시 산사태가 발생한 원인이다. 산사태 원인은 다음 표에 열거되어 있으며, 지질학적 요인, 형태학적 요인, 물리적 요인 및 인간 활동과 관련된 요인을 포함한다.

원인은 비탈면을 고장에 취약하게 하고, 비탈면이 불안정해지기 쉬운 요인으로 간주할 수 있다. 방아쇠는 마침내 산사태를 일으킨 단 하나의 사건이다. 그러므로 원인이 결합하여 비탈면을 실패에 취약하게 만들고, 마침내 트리거가 이동을 개시한다. 산사태는 많은 원인이 있을 수 있지만 다음 그림과 같이 하나의 방아쇠만 가질 수 있다. 일반적으로 산사태가 발생한 후에는 비교적 쉽게 방아쇠를 결정할 수 있다(일반적으로 이동 사건에 앞서 산사태 트리거의 정확한 성질을 파악하는 것은 매우 어렵다).

때때로, 상세한 조사가 끝난 후에도 방아쇠는 판가름할 수 없다 - 1991년 뉴질랜드의 큰 아오라키 / 산 산사태가 그랬다. 그런 경우에 방아쇠가 없는 것이 산사태 안에서 어떤 알 수 없는 과정이 작용한 결과인지, 실제로 방아쇠가 있었는지에 대해서는 불분명하지만 단정할 수는 없다. 아마도 이것은 방아쇠가 사실 바위의 풍화작용과 관련된 물질적 강도의 느리지만 꾸준한 감소였기 때문일 것이다 - 어떤 때는 물질이 너무 약해져서 실패가 일어나야 한다. 따라서 방아쇠는 풍화작용이지만, 이것은 외부적으로 감지할 수 없다. 대부분의 경우 우리는 방아쇠를 산사태의 움직임의 형태로, 이 경우 경사면에서 즉각적이거나 거의 즉각적으로 반응을 유도하는 외부 자극으로 생각한다. 일반적으로 이러한 움직임은 전단 응력을 증가시키거나 유효 정상 응력을 감소시킴으로써 경사면의 응력이 변화하기 때문에 유도되거나 산사태 내에서 재료의 전단 강도를 감소시킴으로써 움직임에 대한 저항력을 감소시킬 수 있다.

지질학적 원인

  • 풍화 물질
  • 시어드 재료
  • 접합 또는 균열 재료
  • 역방향 불연속부
  • 투과성 대비
  • 재료 대비
  • 비와 눈이 내린다.
  • 지진

형태학적 원인

  • 경사각
  • 업리프트
  • 리바운드
  • 충적 침식
  • 파동침식
  • 빙하 침식
  • 측면 여백 침식
  • 지하 침식
  • 경사 하중
  • 식물이 변하다.
  • 침식

물리적 원인

지형

  • 경사면 및 경사

지질인자

  • 불연속 요인(딥 간격, 애스퍼리티, 딥 및 길이)
  • 암석의 물리적 특성(암석 강도 등)

텍토닉 액티비티

  • 지진활동(지진)
  • 화산분화

물리 웨더링

  • 해동
  • 동결토우
  • 토양침식

수력 지질학적 요인

  • 강우량
  • 급속한 눈이 녹는다.
  • 장기강수
  • 지하수 변경(급격한 용수 배출)
  • 토양공극수압
  • 표면유출량

인간의 원인

  • 삼림 벌채
  • 발굴
  • 싣고 있는
  • 물 관리(지하수 배수 및 누수)
  • 토지 이용(예: 도로, 주택 등의 건설)
  • 채굴 및 채석
  • 진동

요약

대부분의 경우 산사태의 주된 원인은 강우량 또는 장기적 강우량이다. 일반적으로 이것은 열대성 사이클론의 통과와 같은 예외적인 단명 사건이나 심지어 특히 강한 뇌우와 관련된 강우나 남아시아몬순 강우 누적 효과와 같은 낮은 강도의 장기 강우 사건 중 하나의 형태를 취한다. 전자의 경우 일반적으로 매우 높은 강우 강도를 가지는 것이 필요한 반면에 후자의 경우 강우 강도는 보통일 수 있다. - 그것은 지속시간과 기존의 모공 수압 조건이다. 산사태의 방아쇠로서의 강우의 중요성은 과소평가할 수 없다. 2003년 9월말까지 12개월 동안의 산사태 발생에 대한 세계적인 조사 결과, 전세계적으로 210건의 산사태 피해가 발생한 것으로 나타났다. 이 중 90% 이상이 폭우에 의해 유발되었다. 예를 들어 2003년 5월 스리랑카에서 발생한 한 강우 사건은 수백 건의 산사태를 유발해 266명이 사망하고 30만 명이 넘는 사람들이 일시적으로 집을 잃었다. 2003년 7월, 매년 내리는 아시아 몬순과 관련된 강렬한 비 띠가 네팔 중앙을 가로질렀고, 이로 인해 14건의 산사태가 발생해 85명이 사망했다. 재보험회사 스위스 리(Swiss Re)는 1997-1998년 엘니뇨 사건과 관련된 강우로 인한 산사태가 북·중·남미 서해안에서 발생해 50억 달러 이상의 손실을 입었다고 추정했다. 마침내 1998년 허리케인 미치가 일으킨 산사태로 온두라스, 니카라과, 과테말라, 엘살바도르에서 약 18,000명이 사망했다. 그렇다면 왜 비가 그렇게 많은 산사태를 유발하는가? 주로 이것은 강우량이 토양기공수압 증가를 유발하기 때문이다. 그림 A는 경사면에서 불안정한 블록에 작용하는 힘을 나타낸다. 이동은 전단 응력에 의해 구동되며, 이는 경사면을 따라 중력 상태에서 작용하는 블록의 질량에 의해 발생한다. 움직임에 대한 저항은 정상 하중의 결과물이다. 경사가 물로 채워지면 유체 압력은 블록에 부력을 공급하여 움직임에 대한 저항력을 감소시킨다. 또한 어떤 경우에는 지하수 흐름의 결과로 유체 압력이 기울기를 따라 작용하여 산사태로 수압을 밀어 안정성을 더욱 떨어뜨릴 수 있다. 그림 A와 B에 제시된 예는 분명히 인위적인 상황이지만, 역학은 본질적으로 실제 산사태에 따른 것이다.

A: 불안정한 블록으로 구성된 경사계통 내 이동 저항 및 원인을 나타낸 다이어그램
B: 불안정 블록으로 구성된 경사계통 내 이동 저항 및 원인을 나타내는 다이어그램

어떤 상황에서는 높은 수치의 유체가 존재할 경우 다음과 같은 다른 메커니즘을 통해 경사를 불안정하게 할 수 있다.

• 이전 사건에서 발생한 이물질의 유동화를 통해 이물질 흐름 형성

• 실타래 물질에서의 흡입력 상실로 인해 일반적으로 얕은 고장(삼림파괴 이후 열대 지역의 잔류 토양에 중요한 메커니즘이 될 수 있음)

• 하천 침식을 통한 경사지 발가락의 과소 절단

자연계에서 산사태가 일어날 수 있는 계기를 이해하기 위해 상당한 노력을 기울여 왔으며, 그 결과는 상당히 다양하다. 예를 들어, 푸에르토리코, 라르센, 사이먼은 총 강수량이 100–200mm, 몇 시간 동안 시간당 약 14mm의 강우량 또는 약 100시간 동안 시간당 2-3mm의 강우량을 가진 폭풍이 그 환경에서 산사태를 유발할 수 있다는 것을 발견했다. 자메이카에서 일하는 라피 아흐마드는 짧은 강우량(약 1시간)의 경우 산사태를 유발하기 위해 36mm/h 이상의 강우량이 필요하다는 것을 발견했다. 반면에, 긴 강우 기간의 경우, 약 3 mm/h의 낮은 평균 강도는 폭풍 지속시간이 약 100 시간에 가까워짐에 따라 산사태를 일으키기에 충분한 것으로 보였다. 코로미나스·모야(1999)는 동피레네 지역인 로브레가스 강 상류 유역에 대해 다음과 같은 문턱이 존재한다는 것을 알아냈다. 선행 강우량 없이, 높은 강도와 짧은 기간 동안 비는 부스러기 흐름을 유발했고 부부암과 습윤암에서 개발된 얕은 미끄럼틀을 만들었다. 24시간 동안 시작된 고장에 약 190mm의 강우 임계값이 필요한 반면, 24-48시간 동안 300mm 이상의 강우 임계값이 광범위한 얕은 산사태를 유발하기 위해 필요했다. 선행 비와 함께, 24시간 동안 최소 40mm의 적당한 강도 강우량 재활성화된 진흙 미끄럼틀과 점토 및 실티-클레이 형성에 영향을 미치는 회전 및 변환 슬라이드가 모두. 이 경우 산사태 재활성화를 위해 몇 주, 200mm의 강수량이 필요했다. 비슷한 접근법은 홍콩에 대해 브랜드 외 연구진(1988)이 보고한 바 있는데, 그는 24시간 선행 강우량이 200mm를 초과했을 경우 대규모 산사태 발생에 대한 강우 문턱이 70mm·h라고−1 밝혔다. 마침내 케인(1980년)은 전 세계적으로 다음과 같은 임계값을 설정했다.

I = 14.82 D - 0.39 여기서: 나는 강우 강도(mm·h−1), D는 강우 지속시간(h)이다.

이 임계값은 10분에서 10일 사이의 기간에 걸쳐 적용된다. 개별 사건으로 대표되는 연평균 강수량의 비율을 고려하여 평균 연간 침전량이 높은 지역을 고려하도록 공식을 수정할 수 있다. 강우 유발 요인을 이해하기 위해 다음과 같은 다른 기법을 사용할 수 있다.

• 잠재적 증발에 대해 강우량 측정을 조정하고 산사태 이동 사건과 상관하는 실제 강우 기술

• 고장이 시작되는 조건을 이해하기 위해 강우에 대한 모공 수압 반응을 사용하는 수력학적 균형 접근법

• 결합된 강우 - 시스템의 복잡성을 이해하기 위해 기공수압 반응 모델을 기울기 안정성 모델에 결합하는 안정성 분석 방법

• 모든 관련 프로세스의 상호작용을 이해하기 위해 유한 요소(또는 유사한) 모델을 사용하는 수치 경사 모델링

스노우멜트

많은 추운 산지에서, 스노우멜트는 산사태가 일어날 수 있는 중요한 메커니즘이 될 수 있다. 이는 기온의 급격한 상승이 눈팩의 급속한 녹음으로 이어질 때 특히 중요한 의미를 가질 수 있다. 이 물은 지상으로 침투할 수 있는데, 이 물은 아직 얼지 않은 토양이나 암석으로 인해 수면 아래에 불침투성 층이 있을 수 있으며, 이로 인해 모공 수압이 급격히 상승하고 산사태가 일어날 수 있다. 이 영향은 특히 따뜻한 날씨가 강수를 동반할 때 심각할 수 있는데, 이는 둘 다 지하수에 추가되고 해빙 속도를 가속화한다.

수위변화

비탈길을 따라 지하수 수위가 급격히 변하는 것도 산사태를 유발할 수 있다. 경사가 수역이나 강에 인접해 있는 경우가 많다. 경사면에 인접한 수위가 급격히 떨어지면 지하수 수위가 충분히 빨리 소멸되지 못해 인위적으로 높은 수위표를 남기는 경우가 많다. 이로 인해 기울기가 일반적인 전단 응력보다 높아져 잠재적 불안정성을 초래한다. 이것은 아마도 다음 그림에서 볼 수 있듯이, 강 수위가 낮아지고 있는(즉, 수력계의 하강 사지에 있는) 홍수 후 의미심장하여 강둑 자재가 고장나는 가장 중요한 메커니즘일 것이다.

하천 수위가 안정되었을 때의 지하수 상태
하이드로그래프의 낙하 사지에 있는 지하수 상태. 강 수위의 하강 속도가 충분히 빠른 경우, 경사면의 높은 수위는 경사를 불안정하게 하는 유압식 푸시를 제공할 수 있으며, 때로는 뱅크 붕괴를 유발할 수 있다.

폭풍우 이후 해수면이 낮아지거나 저수지나 자연호수의 수위가 급격히 떨어지는 해안지역에서도 의미가 크다. 이것의 가장 유명한 예는 호수의 급격한 하락이 2000명 이상의 사망자를 낸 산사태의 발생에 기여했던 바존트 실패다. TG댐 건설 후 삼협(TG)에서도 수많은 대형 산사태가 발생했다.[6][7]

리버스

특히 홍수 때 강에 의한 비탈면의 과소 절삭의 결과로 고장이 유발되는 경우도 있다. 이 언더커팅은 경사의 기울기를 증가시켜 안정성을 감소시키는 동시에 발가락 무게를 제거하는 역할을 하며, 안정성도 감소시킨다. 예를 들어, 네팔에서는 빙하 호수가 홍수를 터뜨린 후에 이 과정을 종종 볼 수 있는데, 이때 해협을 따라 발가락 침식이 발생한다. 홍수가 지나간 직후 대규모 산사태가 자주 발생한다. 이러한 불안정성은 이후 오랫동안 계속 발생할 수 있으며, 특히 이후 폭우 및 홍수 사건 기간에는 더욱 그러하다.

지진도

산사태 발생의 두 번째 주요 요인은 지진성이다. 산사태는 지진 발생 시 지진 흔들림과 기공 수압 발생이라는 두 개의 분리된 상호 연결된 과정의 결과로 발생한다.

지진 흔들림

지진파가 바위와 흙을 통과하면 경사면의 중력 부하를 효과적으로 변화시키는 복합적인 가속도가 발생한다. 따라서 예를 들어 수직 가속은 경사면에 작용하는 정상 부하를 연속적으로 증가시키고 감소시킨다. 마찬가지로 수평 가속은 가속 중 산사태 질량의 관성으로 인해 피복력을 유도한다. 이러한 과정은 복잡하지만, 기울기의 고장을 유발하기에 충분할 수 있다. 이러한 과정은 지진파가 지상과 상호작용하여 지반 가속도의 크기를 증가시키는 산악 지역에서 훨씬 더 심각할 수 있다. 이 과정을 '지상 증폭'이라고 한다. 최대 가속도는 보통 비탈면 고갯마루나 능선을 따라 나타나는데, 이는 비탈면 상단으로 확장되는 것이 지진으로 촉발된 산사태의 특징이다.

액화

지진파가 토양과 같은 미세한 물질을 통해 통과하면 액화작용이라는 공정을 유도할 수 있는데, 이 공정을 흔들면 물질의 모공공간이 감소한다. 이 밀도는 물질의 모공 압력을 증가시킨다. 어떤 경우에 이것은 세밀한 물질을 효과적으로 액체인 것으로 변화시킬 수 있고, 빠르고 따라서 매우 손상될 수 있는 '흐름 슬라이드'를 생성할 수 있다. 또는 모공압력의 증가는 경사의 정상적인 응력을 감소시켜 변환 및 회전 고장의 활성화를 가능하게 할 수 있다.

지진으로 촉발된 산사태의 특성

지진에 의해 생성된 주요 부분의 경우, 일반적으로 비 내진 조건에서 생성된 산사태와 형태학 및 내부 과정이 다르지 않다. 그러나, 그것들은 더 널리 퍼지고 갑자기 나타나는 경향이 있다. 지진으로 인한 산사태가 가장 많이 발생하는 유형은 암반 추락과 가파른 경사면에 형성된 암반 조각 미끄럼이다. 그러나, 매우 세분화되고 빠르게 움직이는 추락, 보다 일관성 있고 느리게 움직이는 슬럼프, 블록 슬라이드 및 접지 슬라이드, 그리고 부분적으로 완전한 액화 물질에 관련된 측면 확산과 흐름을 포함하여 거의 모든 다른 유형의 산사태가 가능하다(Kifer, 1999). 암석 낙하, 암석 미끄럼틀, 지반 및 파편 미끄럼틀이 지진에 의한 산사태의 가장 많은 유형인 반면, 지반 흐름, 파편 흐름, 암석, 대지 또는 파편의 눈사태는 일반적으로 물질을 가장 멀리 운반한다. 지진에 한정된 독특한 형태의 산사태가 있는데, 액화 실패는 지반이 갈라지거나 침하될 수 있다. 액화작용은 토양이 아닌 점성액으로 작용하는 모래와 실트의 일시적으로 강도를 잃는 것을 포함한다. 이것은 큰 지진 동안 파괴적인 영향을 미칠 수 있다.

화산활동

가장 크고 파괴적인 산사태들 중 일부는 화산과 관련이 있다. 이러한 현상은 화산 자체의 폭발과 연관되거나 화산 활동의 결과로 형성된 매우 약한 퇴적물을 동원한 결과로 발생할 수 있다. 본질적으로 화산 산사태에는 라하르와 파편 눈사태의 두 가지 주요 유형이 있는데, 그 중 가장 큰 것은 측면 붕괴라고 불리기도 한다. 1980년 5월 18일 세인트 헬렌스 화산 폭발 당시 라하르의 예가 목격되었다. 화산 옆구리 자체에 대한 실패도 흔하다. 예를 들어, 허리케인 미치의 통과와 관련된 폭우 때인 1998년 10월 30일 니카라과의 카시타 화산 측면 일부가 붕괴되었다. 초기 작은 고장의 잔해들은 화산의 오래된 퇴적물을 침식하고, 화산의 경로를 따라 추가적인 물과 습식 침전물을 포함시켜, 약 9배의 부피가 증가했다. 라하르는 산기슭의 엘 포레브스와 롤란도 로드리게스의 마을을 휩쓸면서 2000명 이상의 사망자를 냈다. 파편 눈사태는 보통 폭발과 동시에 발생하지만, 때로는 지진 충격이나 폭우 같은 다른 요인에 의해 유발될 수 있다. 그것들은 특히 큰 크기 때문에 엄청난 파괴력을 가질 수 있는 층화산에서 흔하다. 가장 유명한 잔해 눈사태는 1980년 대규모 폭발 당시 세인트헬렌스산에서 발생했다. 1980년 5월 18일, 현지 시각으로 오전 8시 32분, 진도 5.1의 지진이 세인트 산을 뒤흔들었다. 헬렌스. 거대한 암석과 파편 눈사태를 일으키며 불덩이와 주변 지역이 미끄러져 나가면서 압력이 방출되고 화산의 큰 화산폭발과 화산재 분화가 촉발되었다. 잔해 눈사태는 약 1km3(0.24 cu mi)의 부피였으며 50~80m/s(110~180mph)의 속도로 이동했으며 62km2(24sqmi)의 면적을 덮쳐 57명이 사망했다.

콜루비움 충전식 암반 구멍

콜루비움으로 가득 찬 암반 구멍은 가파른 산악 지형에서 많은 얕은 토사 산사태의 원인이다. 국부적인 암반 변화로 인해 암반 내부가 비탈면의 다른 위치에 비해 풍화 현상이 잘 나타나면서 U 또는 V자 모양의 수조 형태로 형성될 수 있다. 풍화 암반이 으로 변하면서 토양 수준과 단단한 암반 사이의 상승 차이가 커진다. 물과 두꺼운 토양이 유입되면서 응집력이 떨어지고 토양이 산사태로 흘러나온다. 산사태가 일어날 때마다 더 많은 암반이 파내지고 텅 빈 곳이 더 깊어진다. 시간이 지나면 콜루비움이 빈 곳을 채우고, 그 순서가 다시 시작된다.

참고 항목

참조

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추가 읽기

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  • 2016년, 벤투라 카운티 스타. 캘리포니아 카마릴로의 한 진입로(466 E) 하이랜드 에이브, 카마릴로, CA)가 가라앉고 산사태가 일어나 몇 분 만에 진입로를 뒤덮는다.