지반보강효과 평가를 위한 시간 경과 3차원 영상 전기비저항탐사법의 적용성

Abstract

2차원 전기비저항탐사 기법의 한계성을 해소하기 위한 방안으로는 3차원적 물리탐사기법을 활용하여 지반의 물성변화를 X,Y,Z 축으로 추적하고, 3차원적 지반거동 특성을 탐지하여 물리탐사자료 해석결과의 신뢰도 향상을 기대할 수 있는 3차원 영상 전기비저항탐사기법의 적용이 필요하다. 지반보강 전·후의 시간 경과 개념을 도입한 현장실증 시험으로 3차원 전기비저항탐사법 이 실시되었다. 이의 3차원 영상 전기비저항 값의 변화와 지하구조 영상분포 형상의 상관성 분석을 통하여 지반보강 효과를 평가하였다. 지반보강 전·후의 전기비저항 값 변화율 분석에는 3차원 역산이론을 적용한 RES3DINV 프로그램이 이용되었다. 계산된 3차원 영상 전기비저항 값의 변화 효과를 극대화하기 위해 Iso-surface 및 Voxel 영상기법을 이용하여 3차원 영상을 취득하였다. 단층 취약대인 지반보강 구역에서 3차원 전기비저항 영상기법은 분해능의 상승을 통하여 해석의 신뢰도가 증가되는 것이 확인되었다. 또한, 전기비저항 값 순 모델링을 통하여 시간 경과 역산 모델링 해석을 실시함으로서 보강효과가 상호 검증되었으며 3차원 영상 전기비저항 값 해석결과와 잘 일치하는 것으로 평가되고 있다. 이와 같은 검증성과를 감안할 경우, 시간 경과 개념을 도입한 3차원 영상 전기비저항탐사 기법은 3차원 지하 구조물 영상을 통하여 지하구조물 해석에 강력한 성능을 보임과 동시에 단층 취약대는 물론, 터널 붕락구역과 같은 3차원 이상대의 탐지, 해석 및 지반 보강효과 분석에도 매우 실용적으로 적용될 수 있는 기법으로 추천될 수 있다. 아울러, 본 연구의 성과는 산악지형이 대부분인 국내 지반환경에서 시간 경과 개념이 도입된 3차원 영상 전기비저항탐사 기법을 이용할 경우 지반보강 효과를 평가하는데 유용할 것으로 판단된다.