실내모형실험을 통한 지하수위와 세립분 함유량에 따른 지반함몰 메커니즘 = Ground Subsidence Mechanism by Ground Water Level and Fine Contents by Laboratory Model Test
저자
이성열 ( Sungyeol Lee ) ; 김진영 ( Jinyoung Kim ) ; 최창호 ( Changho Choi ) ; 강재모 ( Jaemo Kang ) ; 백원진 ( Wonjin Baek )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2017
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
172-172(1쪽)
제공처
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. 한 조사에 따르면 지반함몰 발생의 원인으로는 노후화된 상하수도관의 균열과 인접 굴착공사 등으로 인한 토사의 유출로 알려져 있다. 특히 매설년도가 오래된 노후화된 상하수도관의 균열,부식,이탈,단차 등으로 인한 토사 유출이 가장 큰 원인으로 작용하고 있다. 이처럼 지반함몰은 상하수도관이 노후화된 도심지를 중심으로 발생하기 때문에 인명피해와 재산피해를 줄 수 있어 이에 대한 대비가 필요하나 아직까지는 지반함몰에 대한 기초적인 연구가 부족한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 세립분 함유량과 지하수위가 지반함몰에 미치는 영향을 알아보기 위하여 가로 50cm, 높이 50cm, 폭 25cm 크기의 모형 토조를 제작, 하부에 지름 5cm 크기의 토사배출구를 설치하여 하수관의 균열을 모사하고자 하였다. 실내시험은 주문진 표준사에 광양항에서 채취한 점토(#200체 통과량 95% 이상)를 각각 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 20%로 배합하여 상대밀도 60%로 다짐을 실시하였다. 또한 각각의 세립분 함량에 대해 동일한 상대밀도에서 지하수위를 10cm, 20cm, 30cm로 설정하여 실내 모형실험을 수행하였다. 그 결과 세립분의 함유량 15% 이상이 되었을 경우 단위시간당 배토량이 급감하고 안정을 이루는 현상이 나타났고 지하수위가 증가할수록 침투력에 의하여 1차 공동 및 지반함몰이 빠르게 일어나는 현상이 나타났다.
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