다짐도와 지하수위에 따른 모래지반 함몰특성 분석

• 영문명: Experimental Results on Compaction and Groundwater Level Dependent Ground Subsidence using a Small-Sized Laboratory Tank Model
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 정승원(Jeong, Sueng-Won) 김성웅(Kim, Sung-Woung) 염병우(Yum, Byoung-Woo) Kuwano, Reiko(Kuwano, Reiko)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』 16권6호, 309~317쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.11.30

국문 초록

도심지 지반함몰 예경보시스템을 개발하고자 할 때 지반공학적·수리지질학적 영향인자 선정과 검토가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 주문진 표준사를 대상으로 소형으로 제작된 토조모형실험장치(sinkhole tank model)를 이용하여 물의 유입과 토사의 유출을 반복하는 방법으로 지반함몰을 유도하였다. 다짐도와 지하수위 변화에 따른 토조 상부면의 지반변위, 공동 형성과 확산, 지반함몰의 크기, 위치 및 속도를 정량적으로 관찰하였다. 실험결과에 따르면, 지반함몰은 지반의 다짐도와 지하수위 변화에 의존한다. 느슨한 모래 지반은 펀치형(punching) 지반함몰 형태를 보이고, 조밀한 모래 지반은 트러프형(trough) 지반함몰 형태로 나타났다. 느슨한 지반의 경우 조밀한 지반에 비해 지반함몰 발생소요시간이 짧고 지반함몰 크기가 크다. 또한 지하수위가 증가할수록 지반함몰의 발생속도와 크기는 증가하는 것으로 나타났다. 다짐도와 관계없이 모든 실험결과에서 지하수위가 증가할수록 지반함몰의 진행속도가 증가하는 것으로 나타났다.

영문 초록

To identify and analyze the sinkhole and subsidence in urban areas, the geotechnical and hydrogeological characteristics should be by priority investigated. Sinkholes can be examined using a laboratory sinkhole tank model. In this study, for the Jumunjin sands in a way of repetitive inflow/outflow of soil and water, sinkhole characteristics dependent on relative density of soils and groundwater variation were examined: vertical displacement from top soil in tank model, cavity formation, propagation, size, location and velocity of sinkhole materials were observed. According to the test results, sinkholes are dependent on density and groundwater level. For a loose state of sand, a punching was significant; whereas for a dense state of sand, a trough subsidence was formed. For a loose sand, size and velocity of ground subsidence are much more larger and faster than the opposite. These results were also influenced by groundwater level in tank model. Regardless of relative density, increase in groundwater level influences the velocity of ground subsidence.

키워드

Ground Subsidence Sinkhole Tank Model Cavity Density Groundwater Level 지반함몰 토조모형실험장치 공동 다짐도 지하수위