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논문 상세정보

수치지도를 활용한 탄성파탐사 자료와 시추조사 자료의 지구통계학적 통합 분석

Geostatistical Integration Analysis of Geophysical Survey and Borehole Data Applying Digital Map

초록

대규모 건설공사, 토목공사 시 지반 특성 파악을 위해 주로 수행되는 시추조사는 명확하고 확실한 지반정보를 제공한다는 장점이 있지만 좌표 공간상 지점마다 수행되기 때문에 현장 전체의 지반특성 파악이 어렵다. 이에 반해 탄성파, 중력파 등을 이용하는 물리탐사는 시추조사와는 달리 연속적인 단면의 정보를 제공하고 넓은 지역의 지반특성을 파악할 수 있다는 장점을 가지고 있는 반면 측정값의 지반공학적 상관성이 불확실하기 때문에 지반 특성을 직접적으로 결정하기에는 적합하지 않다는 단점이 있다. 따라서 대상 부지의 정확한 지반정보 파악을 위해서는 두 가지 이종 지반조사 자료, 즉 물리탐사자료와 시추조사 자료를 상호 보완하여 이용하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 이종 지반조사의 통합분석 기법을 제안하였으며, 분석 방법의 정확성과 신뢰성을 높이기 위하여 수치지도를 도입하였다. 수치지도를 사용하여 시험, 조사 단계에서 발생할 수 있는 지반고의 오차를 보정하였으며, 표고와 기울기를 분석하여 대상분석 영역 설정의 지표로 사용하였다. 다음으로 탄성파의 속도분포 단면 등고선을 디지타이징(digitizing)하고 지구통계학적 방법인 크리깅(kriging)을 이용하여 3차원으로 공간보간하였으며, 이를 시추조사와 결합하여 각 토층 경계 별 평균 탄성파 속도를 도출하였다. 자료를 도출하는 과정에서 이상치 분석을 수행하여 결과의 신뢰성을 높였으며, 최적화된 평균 탄성파 속도를 활용하여 3차원 층상 정보를 결정할 수 있는 통합 분석 기법을 수립하였다. 최종적으로 수립된 통합분석 기법을 A댐 비상여수로 건설현장에 적용하였다.

Abstract

Borehole investigation which is mainly used to figure out geotechnical characterizations at construction work has the benefit that it provides a clear and convincing geotechnical information. But it has limitations to get the overall information of the construction site because it is performed at point location. In contrast, geophysical measurements like seismic survey has the advantage that the geological stratum information of a large area can be characterized in a continuous cross-section but the result from geophysics survey has wide range of values and is not suitable to determine the geotechnical design values directly. Therefore it is essential to combine borehole data and geophysics data complementally. Accordingly, in this study, a three-dimensional spatial interpolation of the cross-sectional distribution of seismic refraction was performed using digitizing and geostatistical method (krigring). In the process, digital map were used to increase the trustworthiness of method. Using this map, errors of ground height which are broken out in measurement from boring investigation and geophysical measurements can be revised. After that, average seismic velocity are derived by comparing borehole data with geophysical speed distribution data of each soil layer. During this process, outlier analysis is adapted. On the basis of the average seismic velocity, integrated analysis techniques to determine the three-dimensional geological stratum information is established. Finally, this analysis system is applied to dam construction field.

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