Journal of the Korean Geotechnical Society (한국지반공학회논문집)

Korean Geotechnical Society (한국지반공학회)
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A Study of Obtaining Reliable Travel Time Information in Downhole Seismic Method

다운홀 기법에서 신뢰성 있는 도달시간 정보 산출 방법에 대한 고찰

  • 방은석 (한국지질자원연구원 지반안전연구부) ;
  • 이세현 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ;
  • 김종태 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과) ;
  • 김동수 (한국과학기술원 건설 및 환경공학과)
  • Published : 2007.08.31
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Abstract

Downhole seismic method is widely used for obtaining shear wave velocity profile of a site because it is simple and economical. Determining accurate travel time of shear wave is very important to obtain reliable result in downhole seismic method. In this paper, comparison study of various travel time determination methods was performed. Numerical study and model chamber test were performed for effective comparison study. Signal traces were acquired by performing downhole test at each numerical simulation and soil box test. Travel time data for each signal traces were determined by using six different methods and Vs profiles were evaluated. Comparing travel time data and Vs profiles with the reference value, the first arrival picking method proved to be ambiguous and unreliable. Other methods also did not always provide accurate results and the magnitude of error was dependent on the signal to noise ratio. Cross-correlation method proved to be the most adequate method for the field application and it was verified additionally with field data.

지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는데 있어 다운홀 기법은 하나의 시추공을 이용하고 간단한 지표면 가진원을 사용하므로 매우 경제적이다. 그러나 실험을 통해 획득한 신호에서 전단파 성분의 도달시간 정보를 정확히 도출하지 못할 경우 최종 결과의 신뢰성이 떨어지게 된다. 따라서 다운홀 기법에 있어 최종 결과의 신뢰성을 높이기 위해 도달 시간 정보의 결정 방법에 대한 고찰은 매우 중요하다. 본 논문에서는 총 6가지 방법을 이용하여 다운홀 시험을 통해 획득한 신호에서 도달시간 정보를 획득, 비교하고자 하였으며 각 방법에 대한 효율적인 비교 및 검증을 위하여 유한요소 해석 및 실내 모형 토조 시험을 수행하였다. 유한요소 해석을 이용한 검증에서는 모델의 입력치와, 실내 모형 토조에서는 벤더 엘리먼트 시험 결과와의 비교를 통해 각 방법의 오차정도를 비교해 보았다. 초동 추정 방법의 결과는 다른 방법에 비해 오차정도가 매우 컸다. 다른 방법들 또한 획득 파형의 특성에 따라 오차 정도가 달랐으며 정확한 값을 제공하지 못하는 것을 볼 수 있었다. 그 중에서 상호상관법이 적용성이 가장 뛰어난 것으로 판단되었으며 현장 시험 데이터를 이용한 추가적인 검토를 통해 확인할 수 있었다.

Keywords

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