Application of Ground Penetrating Radar for Assessing Riverbed Variation Near Bridge Piers

지하투과레이다를 이용한 교각 주변의 하상변화 조사

The assessment of erosional and depositional patterns near bridge piers is essential to understand the fluvial scour process. Geophysical surveys are particularly effective in determining the riverbed variations in a river and may also be of value for obtaining the previous scour history below the riverbed profile. In this study, GPR (Ground Penetrating Radar), as a non-destructive geophysical technique, was used to assess the existence and depth of existing and infilled scour thickness, streambed materials, and pre- and post- scour surfaces at the bridge piers in Han River, June 2002 and October 2002. The GPR acquisition system used for obtaining profiles of the shallow subsurface deposits was a portable GSSI SIR 2000 system with 100 and 400 MHz antennas. The GPR data obtained along the 24 bridge piers in the flow direction of the river and in the surroundings of 5 bridge piers were compared and presented in this study. It is concluded that GPR surveys can be effective in determining both the water depth and sub-bottom geological structure near the bridge piers and abutments provided that the appropriate instrumentation and operational procedures are applied.

하천에서 발생하는 세굴 과정을 파악하기 위해서 교량 우물통 주변의 침식 그리고 퇴적 양상을 조사하는 것은 필수적이다. 지구물리탐사법은 하천 하상변화를 파악하는데 매우 효과적이며, 과거에 발생한 하상의 세굴 현상을 이해하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 비파괴 지구물리탐사법인 지하 투과 레이다(Ground Penetrating Radar, GPR)를 이용하여 2002년 6월과 2002년 10월에 한강 내의 교각 주변을 대상으로 홍수전$\cdot$후 세굴에 의한 하상 변화,세굴과 되메움의 범위 및 깊이, 그리고 하상 매질을 조사하였다. 자료획득에는 100 MHz와 400 MHe안테나를 이용한 GSSI SIR 2000 시스템이 사용되었다. 하천의 흐름방향으로 조사한 24개의 교각 사이와 5개 교각의 주위를 돌며 획득된 GPR영상이 비교 제시되었다. 적절한 현장탐사장비와 탐사 절차가 적용된 GPR탐사는 교각 및 교대 주변의 하천 수심과 하상 지질학적 구조를 결정하는데 효과적일 수 있다는 결론을 얻었다.