Stability Assessment of Building Foundation over Abandoned Mines

채굴 지역에서의 건축물 기초 지반 안정성 평가 연구

The cavities created by underground mining, if remained unfilled, can cause ground settlement and surface subsidence as a result of relaxation and breakdown of the carven roof. Construction of structures above the underground mine cavity will have serious problems concerning both structural stability and safely even if the cavity is back-filled. This study was conducted to confirm the location and condition of the cavern as well as the state of the back-fill in A mine area using core logging and borehole camera. The bearing capacity and other mechanical properties of the ground were also measured by the standard penetration test(SPT). Obtained data were used to assess the stability of the ground and the structures to be built by numerical analysis using FLAC. The site investigation results showed that the mine cavities were filled with materials such as boulder and silty sand(SM by unified classification). Result of the numerical analyses indicated that constructing building structures on the over-lying ground above the filled cavities is secure against the potential problems such as surface subsidence and ground settlement.

지하채굴로 생성된 공동이 충전되지 않은 상태로 있으면 공동 천반의 이완과 붕락에 의해 지반침하 및 지표함몰이 발생한다. 특히, 채굴적 상부에 구조물이 건축될 경우 구조물의 안정성에 심각한 영향을 미친다. 본 연구는 A 채광 지역 채굴적의 충전상태 및 채굴적 분포상황을 조사하기 위해 시추조사와 시추공 카메라 조사를 수행하였으며, 표준관입시험을 통해 암반의 물성 및 지반의 지지력을 측정하였다. 또한 전산해석 프로그램(FLAC)을 이용해 채굴적 상부에 구조물이 구축될 경우 발생하는 지반침하 및 지반침하가 구조물의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 지반조사 결과 채굴적은 대부분 전석이나 광미(tailing)등과 같은 물질로 충전된 상태였고, 충전물의 공학적 분류는 SM에 속했다. 측정 자료를 근거로 실시한 전산해석 결과충전된 채굴적 상부에 구조물이 구축될 경우 구조물 및 지반의 안정성에 는 큰 문제가 없는 것으로 조사되었다.