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[학술저널]

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노영화(지오스캔) 이석환(지오스캔)

DOI : 10.14770/jgsk.2019.55.4.481

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초록

대규모 지하 굴착을 모사한 연구지역에서 지하 굴착 전과 지하 굴착(규모 10 m×10 m×8.6 m) 후에 동일한 조건하에서 GPR탐사, MASW탐사, 전기비저항탐사를 각각 실시하였다. 대규모 지하 굴착공사 시 지반 안전에 영향을 미치는 요소들 즉, 지하수위, 지하공동, 지반연약대, 지반이완대 등에 대한 최종 의견 결정시 신뢰도를 높이고 각 탐사결과 해석의 불확실성을 최소화하기 위한 복합해석 기법을 개발하였다. 개별탐사에 의해 획득된 자료를 각각 후처리하고 이들 결과를 복합해석(Geophysical Combined Analyzer) 소프트웨어에 적용하여 복합연산 함으로써 지하 굴착 전과 후 지반이완영역을 비교하였다. 개별탐사들의 자료처리 데이터는 균등한 간격의 그리드 형식으로 변환하고 고해상도 이미지를 위해 셀 크기는 모두 0.1 m×0.1 m로 조정하였다. 각 셀에는 각 개별탐사 고유의 지반물성값이 포함되어 있지만 복합연산을 위해 무차원상수로 가정하여 복합연산식에 적용함으로써 지하 굴착 전과 후의 복합연산 단면도를 획득하였다. 그 결과 지하 굴착을 실시한 구간에서 복합연산한 수치가 낮게 나타났으며, 상대적으로 낮은 수치의 영역이 지하 굴착 전에 비해 더 깊은 심도로 확대되었다. 지하 굴착 후 단면도에서 수치가 낮게 연산된 영역은 주변 지반의 응력이 재분배되고 토층의 강도가 약해져 지반이완영역이 형성되었을 것으로 판단된다. 그러나 낮은 수치의 영역에는 탐사환경 및 굴착구간의 잡음을 포함하고 있으므로 이들 영향을 제거하고 지반이완영역만을 정량적으로 평가할 수 있는 연구가 더 진행될 계획이다.

Ground penetrating radar (GPR), Multi-channel analysis of surface wave (MASW), and electrical resistivity survey methods were conducted under the same exploration conditions before and after underground excavation (excavated scale; 10 m×10 m×8.6 m). In order to increase the reliability of the final decision on the factors affecting the ground safety during a large underground excavation (i.e. groundwater-level drawdown, underground cavern, weakness zone, and relaxation zone), a combined analysis was developed to minimize the uncertainty of interpretation of the survey results. Each data produced by individual exploration were post-processed and then applied to a Geophysical Combined Analyzer software developed in this report, to compare the temporal change of underground relaxation zone before and after excavation. The processed data of each survey was converted into a uniformly spaced grid, and the cell size was adjusted to 0.1 m×0.1 m for producing high-resolution images. The geophysical parameters by each individual geophysical survey are stored in each cell. To enable complex operation in the Geophysical Combined Analyzer, we assumed that they are non-dimensional constants. The results show that the post-excavation image has the low value areas extended much deeper than the pre-excavation image. It may indicate that the redistributed ground stress by underground excavation results in weakening the strength of the soil layer, which forms the ground relaxation area. However, because identifying such relaxation area can be affected by noise of the exploration environment and the excavation section, further studies will be conducted to quantitatively evaluate the underground relaxation zone.

목차

요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 연구지역 현황
3. 개별탐사 방법
4. 개별탐사 결과
5. 복합해석 소프트웨어에 의한 복합연산
6. 복합해석 결과
7. 토의 및 결론
REFERENCES

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