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지하수 주입실험을 통한 도로노면 하부의 공동 확장 평가
Evaluation on Cavity Expansion under Pavement based on Groundwater Injection test 원문보기

한국지반신소재학회논문집 = Journal of the Korean Geosynthetics Society, v.18 no.3, 2019년, pp.79 - 88  

박정준 (Incheon Disaster Prevention Research Center, Incheon National University) ,  유승경 (Dept. of Civil Engineering, Myongji College) ,  홍기권 (Institute of Technology Research and Development, Korea Engineering & Construction)

초록
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본 연구에서는 도로노면 하부 지반에서 발생한 공동의 확장특성을 평가하기 위하여, 지하수주입 실험을 수행하였다. 즉, 공동체적에 비례한 일정량의 물을 단계별로 주입하고, 주입한 물이 배출됨에 따라 확대되는 공동을 모니터링 함으로써, 공동의 체적변화를 확인하였다. 실험결과, 지하수 주입에 따른 공동의 체적은 증가하다 수렴 또는 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 지하수 주입 시, 공동이 확장되는 과정에서 주변의 이완된 지반이 일부 붕괴되거나 세립토가 주변 지반의 간극을 채우기 때문인 것으로 분석되었다. 또한 지하수 주입 단계에 따른 공동의 체적변화와 확장특성을 분석한 결과, 실험대상 공동은 횡방향으로 확장되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 지하수 유동에 따라 이완된 공동 주변지반이 붕괴되고, 붕괴된 토사가 공동하부의 지중으로 유실되는 과정이 반복됨으로써 공동이 확장되는 것으로 평가되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study described a results of groundwater injection test in cavity, in order to evaluate characteristics of cavity expansion under pavement. That is, groundwater amount proportional to the cavity volume was injected into the generated cavity step by step, and then the cavity with the changed siz...

주제어

#Cavity expansion   #Groundwater injection test   #GPR exploration   #Volume change   #Ground subsidence  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이와 같이, 도로노면 하부에 발생한 지반함몰은 관로파손에 의해 발생된 공동의 영향뿐만 아니라, 발생된 공동 내부의 지하수위 상승 및 하강이 반복되면서 토사유출에 의한 공동확장의 영향을 받게 된다. 따라서 본 연구에서는 공동의 확장특성을 평가하고자, 지하수 주입에 의한 공동 확장 평가에 관한 현장실험을 수행하였다. 즉, 공동체적에 비례한 일정량의 물을 주입하고, 주입한 물이 배출됨에 따라 확대되는 공동을 모니터링하여 체적변화를 통한 확장 특성을 평가하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
GPR 탐사로 평가할 수 있는 사항은 무엇인가? 이와 같은 공동 탐사는 일반적으로 시내 교통흐름에 방해받지 않는 속도로 탐사가 가능한 차량형 멀티 GPR 탐사장비로 도로하부 공동의 GPR 파형 자료를 취득하여 공동의 위치 와 깊이 및 규모를 산정하게 된다. 이러한 공동의 규모 산 정은 탐사결과 분석 시에 공동파형 분석 이론에 의하여 포 물선 형태의 단면에서 공동여부를 평가할 수 있다.
지표투과레이더 탐사의 사용 목적은 무엇인가? 한편, 지표투과레이더(Ground Penetrating Radar, GPR) 탐사는 지하에 전자기파를 투과하고 전기적 물성(전기전 도도, 유전율)이 다른 경계에서 반사된 전자기파를 수신하 여 광산의 자원 매장량 탐지, 지중구조물 조사 및 지구물 리학적인 지층 정보를 제공하는 용도로 광범위하게 사용 되고 있다(David, 2005; Cassidy et al., 2011; Kang and Hsu, 2013).
지반함몰의 원인은 무엇인가? 서울에서는 도로를 중심으로 2014년부터 크고 작은 지반함몰이 지속적으로 발생되면서 사회적 이슈가 되었다. 이와 같이 도심지 도로에서 지반함몰 사고가 발생하는 이 유는 도로하부에 상수관로, 하수관거, 통신관로, 가스관로, 지하철 등과 같은 지중시설물의 부적절한 시공 및 노후로 인한 손상, 유지관리 소홀에 따른 공동발생이 그 원인으로 지적되고 있다. 도로에서 지반함몰이 발생할 경우 인명피 해 및 교통장애 등의 사회안전망에 위협이 되므로, 도로하부의 공동 발달에 의해 지반함몰이 발생되기 전 단계에서 GPR 기반의 공동탐사를 통하여 사전예방을 위한 노력이 진행되고 있다(Park et al.
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참고문헌 (18)

  1. Cassidy, N. J., Eddies, R., and Dods, S. (2011), "Void detection beneath reinforced concrete sections: The practical application of ground penetrating radar and ultrasonic techniques", Journal of Applied Geophysics, 74, pp.263-273. 

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  2. Chae, H. Y. (2017), "Study on Subsurface Collapse of Road Surface and Cavity Search in Urban Area", Tunnel & Underground Space, Vol. 27, No. 6, pp.387-392. 

  3. David J. Daniels (2005), Ground Penetrating Radar. Encyclopedia of RF and Microwave Engineering. John Willy & Sons, Inc. 

  4. Endres, A. L., Clement, W. P., and Rudolph, D. L. (2000), "Ground penetrating radar imaging of an aquifer during a pumping test", Ground Water, Vol.38, No.4, pp.566-576. 

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  6. Han, Y. S. (2018), "Numerical Analysis and Exploring of Ground Condition during Groundwater Drawdown Environment in Open-cut Type Excavation", Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 34, No. 11, pp.93-105. 

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  8. Kim, B. W., Kim, H. S., Choi, D. H. and Koh, Y. K. (2013), "Estimation of Ground water Table using Ground Penetration Radar (GPR) in a Sand Tank Model and at an Alluvial Field Site", The Journal of Engineering Geology, Vol.23, Issue 3, pp.201-216. 

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  13. Lee, K., Kim, D. and Park, J. J. (2017), "Study on Management System of Ground Sinking Based on Underground Cavity Grade", Journal of Geosynthetics Society, Vol.16, No.2, pp.23-33. 

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  15. Park, J. J., Shin, H. S., Chung, Y., You, S. K. and Hong, G. (2019). "A Study on the open Cut Restroation of Underground Cavity using Concrete Mat", Journal of Korean Geosynthetics Society, Vol. 18, No. 1, pp.55-65. 

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  17. Seoul City (2016), A Study on the Mechanisms of Road Subsurface Cavity and its Management Plans, 8p. 

  18. You, S. K., Kim, J. B., Han, J. G., Hong, G., Youn, J. M. and Lee, k. I. (2017), "A Study on Simulation of Cavity and Relaxation Zone using Finite Element Method", Journal of Geosynthetics Society, Vol.16, No.4, pp.67-74. 

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