문경 가은 석회암지역에서 물리검층법을 이용한 지반평가

Abstract

지반침하 예측 및 지반안정성 평가를 위해서는 우선 안정성 문제의 핵심인 지하 공동의 규모, 형상 및 위치 등을 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 석회암지역에서 물리검층을 수행하여 지반침하 조사에 있어서 물리검층의 적용성에 대하여 고찰하였다. 케이싱 내부에서 수행한 자연감마검층 및 감마-감마(밀도)검층 자료를 이용하여 석회암 구간, 빈 공동 구간, 점토로 채워진 석회암 공동의 분포를 추정하였다. 물리검층 자료에서 공동의 확인은 공경검층에서 측정의 최대값을 보이며 자연감마선과 밀도가 매우 작다. 하부 지반의 원위치 물성 파악을 목적으로 지반의 탄성파 속도와 밀도 분포를 파악하였으며, 이 물성치를 이용하여 동탄성계수를 산출하였다. 또한 조사지역의 천부 공동을 통한 지하수 유동을 확인하고자 지하수 유동 해석을 실시하였다. 조사 결과, 천부 심도에서 다수의 공동 및 점토충진 구간을 확인할 수 있었으며 이로부터 석회암 공동 밀집지역을 추정하였다. 각 시추공 별로 여러 심도에서 온도 및 전기전도도의 변화가 확인되며 이 구간은 석회암 공동 및 단층대를 통한 지하수의 유동으로 인한 변화로 판단된다.

Understanding the size, shape, and location of underground cavities should be given priority to effectively predict ground subsidence and evaluate ground stability. We conducted integrated geophysical well loggings in the limestone area and discussed their applications. The geophysical responses of natural gamma and gamma-gamma (density) logs provided information to map the distribution of limestone, limestone cavity, and cavity filled with clays. The cavity leaded to high caliper and low natural gamma radiation and density responses in contrast with limestone and clay. The vertical distribution of seismic velocity and density were described by full waveform sonic and gamma-gamma (density) logs to understand the in situ physical properties, and dynamic elastic modulus was estimated from these physical properties. Moreover, groundwater flow was investigated in order to assess the possible groundwater flow through the cavities. As a result of well logs, many limestone cavities and cavities filled with clays were detected at a shallow depth, and they were concentrated in some areas. The variations of fluid temperature and electrical conductivity enabled us to define the groundwater flow through the limestone cavities or faults.