최근 들어 도심지를 중심으로 빈번하게 발생하는 지반함몰은 인명 및 경제적 피해를 야기하여 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 지반함몰 또는 도로함몰은 일반적으로 불리는 싱크홀과는 다른 원인으로 작용하고 있다. 석회암 지반이 용해되어 침식이 일어나는 싱크홀과는 달리 지반함몰 및 도로함몰은 지하수가 흙 사이로 빠져나가게 되면서 공동이 발생하게 되고 이완 및 확장이 진행되어 상부지반이 붕괴되는 현상을 말한다. 서울시의 2015년 조사에 따르면 지반함몰 발생 메커니즘은 지반의 공동화 및 주변지반으로의 이완에 따른 발생과 ...
최근 들어 도심지를 중심으로 빈번하게 발생하는 지반함몰은 인명 및 경제적 피해를 야기하여 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 지반함몰 또는 도로함몰은 일반적으로 불리는 싱크홀과는 다른 원인으로 작용하고 있다. 석회암 지반이 용해되어 침식이 일어나는 싱크홀과는 달리 지반함몰 및 도로함몰은 지하수가 흙 사이로 빠져나가게 되면서 공동이 발생하게 되고 이완 및 확장이 진행되어 상부지반이 붕괴되는 현상을 말한다. 서울시의 2015년 조사에 따르면 지반함몰 발생 메커니즘은 지반의 공동화 및 주변지반으로의 이완에 따른 발생과 관로 이음부 불량에 따른 발생으로 분류된다. 지반의 공공화는 집중호우시 침입수에 의한 공동 형성, 지하수위 상승 및 하강에 의한 토사유실 및 하수 유출 반복에 의한 공동 형성이 주된 원인이다. 또한, 지반함몰의 주된 원인으로는 노후화된 상하수도관의 균열과 인접 굴착공사 등으로 인한 토사의 유출로 알려져 있다. 특히 매설년도가 오래된 노후화된 상하수도관의 균열, 부식, 연결부의 이탈 및 단차 등으로 인한 배면 토사 유출이 가장 큰 원인으로 작용하고 있다. 이처럼 지반함몰은 노후화된 상하수도관이 도심지를 중심으로 발생하기 때문에 인명피해와 재산피해를 줄 수 있어 이에 대한 대비가 필요하다. 그러나 아직까지는 지반함몰에 대한 기초적인 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 세립분 함유량과 지하수위의 변화가 지반함몰에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실제 지반과 유사한 모형지반을 제작하기 위해 문헌조사를 통해 본 연구에서는 가로 50cm, 높이 50cm, 폭 25cm 크기의 모형 토조를 제작하였다. 또한 하수관의 균열을 상정하기 위해 하부에 지름 1.5cm 크기의 토사배출구를 설치하였다. 실험은 주문진 표준사에 광양항에서 채취한 점토를 세립분 함유량 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 20%로 배합하여 상대밀도 60%로 다짐을 실시하였다. 또한 각각의 실험조건에 대해 다짐이 완료된 토조의 지하수위를 10cm, 20cm, 30cm로 설정하여 실내 모형실험을 수행하였다. 그 결과, 세립분 함유량의 증가와 더불어 표준사와 점토입자간에 겉보기 점착력의 증가로 지지력이 상승되어 1차 공동, 2차 공동 및 최종적인 지반함몰이 느리게 발생되는 것으로 나타났다. 또한 세립분 함유량별로 직접전단시험을 수행한 결과, 점착력은 증가하고 내부마찰각은 약간 감소하는 것으로 나타났다. 세립분 함유량이 15% 이상이 되면, 단위시간당 배토량이 크게 감소하고 지반이 안정되는 현상을 나타냈다. 지하수위를 변화시킨 실험결과, 각각의 세립분 함유량에서 지하수위의 증가와 더불어 하향 침투력의 증가로 1차 공동 및 지반함몰이 빠르게 일어나는 현상이 나타났다. 본 연구의 결과를 토대로 세립분 함유량과 지하수위에 대한 지반함몰 위험도 평가의 기준을 세워 A, B, C의 세가지 등급으로 나누어 제시하였다.
최근 들어 도심지를 중심으로 빈번하게 발생하는 지반함몰은 인명 및 경제적 피해를 야기하여 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 지반함몰 또는 도로함몰은 일반적으로 불리는 싱크홀과는 다른 원인으로 작용하고 있다. 석회암 지반이 용해되어 침식이 일어나는 싱크홀과는 달리 지반함몰 및 도로함몰은 지하수가 흙 사이로 빠져나가게 되면서 공동이 발생하게 되고 이완 및 확장이 진행되어 상부지반이 붕괴되는 현상을 말한다. 서울시의 2015년 조사에 따르면 지반함몰 발생 메커니즘은 지반의 공동화 및 주변지반으로의 이완에 따른 발생과 관로 이음부 불량에 따른 발생으로 분류된다. 지반의 공공화는 집중호우시 침입수에 의한 공동 형성, 지하수위 상승 및 하강에 의한 토사유실 및 하수 유출 반복에 의한 공동 형성이 주된 원인이다. 또한, 지반함몰의 주된 원인으로는 노후화된 상하수도관의 균열과 인접 굴착공사 등으로 인한 토사의 유출로 알려져 있다. 특히 매설년도가 오래된 노후화된 상하수도관의 균열, 부식, 연결부의 이탈 및 단차 등으로 인한 배면 토사 유출이 가장 큰 원인으로 작용하고 있다. 이처럼 지반함몰은 노후화된 상하수도관이 도심지를 중심으로 발생하기 때문에 인명피해와 재산피해를 줄 수 있어 이에 대한 대비가 필요하다. 그러나 아직까지는 지반함몰에 대한 기초적인 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 세립분 함유량과 지하수위의 변화가 지반함몰에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실제 지반과 유사한 모형지반을 제작하기 위해 문헌조사를 통해 본 연구에서는 가로 50cm, 높이 50cm, 폭 25cm 크기의 모형 토조를 제작하였다. 또한 하수관의 균열을 상정하기 위해 하부에 지름 1.5cm 크기의 토사배출구를 설치하였다. 실험은 주문진 표준사에 광양항에서 채취한 점토를 세립분 함유량 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 20%로 배합하여 상대밀도 60%로 다짐을 실시하였다. 또한 각각의 실험조건에 대해 다짐이 완료된 토조의 지하수위를 10cm, 20cm, 30cm로 설정하여 실내 모형실험을 수행하였다. 그 결과, 세립분 함유량의 증가와 더불어 표준사와 점토입자간에 겉보기 점착력의 증가로 지지력이 상승되어 1차 공동, 2차 공동 및 최종적인 지반함몰이 느리게 발생되는 것으로 나타났다. 또한 세립분 함유량별로 직접전단시험을 수행한 결과, 점착력은 증가하고 내부마찰각은 약간 감소하는 것으로 나타났다. 세립분 함유량이 15% 이상이 되면, 단위시간당 배토량이 크게 감소하고 지반이 안정되는 현상을 나타냈다. 지하수위를 변화시킨 실험결과, 각각의 세립분 함유량에서 지하수위의 증가와 더불어 하향 침투력의 증가로 1차 공동 및 지반함몰이 빠르게 일어나는 현상이 나타났다. 본 연구의 결과를 토대로 세립분 함유량과 지하수위에 대한 지반함몰 위험도 평가의 기준을 세워 A, B, C의 세가지 등급으로 나누어 제시하였다.
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