Journal of the Korean GEO-environmental Society (한국지반환경공학회 논문집)

Korean Geo-Environmental Society (한국지반환경공학회)
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Evaluation of the Impact on Surrounding Groundwater of Waterway Tunnel Excavation and Cofferdam Construction

터널 굴착 및 가물막이 시공에 따른 주변 지하수계 유동분석

  • You, Youngkwon (Korea Water Resources Cooperation) ;
  • Lim, Heuidae (Department of Civil Engineering, Chungnam National University) ;
  • Choi, Jaiwon (Division of Geotechnical Engineering, Nexgeo Inc.) ;
  • Eom, Sungill (Division of Geotechnical Engineering, Nexgeo Inc.)
  • Received : 2014.02.11
  • Accepted : 2014.04.24
  • Published : 2014.06.01
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Abstract

This study is to quantitatively evaluate the impact on surrounding groundwater of waterway tunnel excavation and cofferdam construction in which A-dam and B-dam, so prediction of groundwater fluctuation and tunnel lining installation was studied. As a result, drawdown of groundwater level during tunnel excavation and cofferdam construction occurred about 3.58 m in the tunnel shaft. The initial condition of groundwater level recovered by up to 90 % was simulated after the completed the construction of the tunnel and lining installation. Groundwater inflow in the tunnel evaluated was analyzed to have exceeding water design criteria of the tunnel. The groundwater inflow is reduced to maximum $0.006m^3/min/km$ after lining installation done in the tunnel, so effect of lining installation was evaluated as 93 % or more. Drawdown of about 0.04~0.31 m occurs in the houses and temples analysis of groundwater system of the surrounding area from construction. Drawdown has occurred nearly by considering annual groundwater level fluctuation of National Groundwater Observation Network.

본 연구는 A호와 B호를 연결하는 도수로터널 굴착 및 가물막이 공사가 주변 지하수계에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 수행하였으며, 이를 통해 인근 지하수 환경 변화 예측 및 터널의 라이닝 타설에 대한 효과를 검토하였다. 그 결과 터널 굴착 및 가물막이 공사기간 동안 터널 갱구부에서 최대 3.58 m의 지하수위 강하가 나타났으며, 터널 완공 및 라이닝 타설 시공 후 약 2년 경과 시점에서 자연상태 지하수위의 최대 90 %까지 회복하는 것으로 모사되었다. 터널 굴착에 따른 터널 내 지하수 유입량은 주향이동단층과 접하는 구간에서 터널의 배수설계기준을 초과하는 것으로 분석되었다. 이후 터널의 라이닝 타설이 완료된 후 지하수 유입량은 최대 $0.006m^3/min/km$로 감소하여, 라이닝 타설에 의한 효과는 93 % 이상으로 평가되었다. 또한 공사로 인한 인근 지역의 지하수 환경에 대한 분석 결과 민가, 사찰 및 견사 등에서 약 0.04~0.31 m의 수위강하가 발생하였으며, 이는 연구지역 인근에 위치한 국가지하수관측소의 연간 수위 변동량(1.3 m)의 24 %에 해당하는 수치로 분석되었다.

Keywords

References

  1. 이민효, 최상일, 이재영, 이강근, 박재우 (2006), 토양지하수환경, 도서출판 동화기술, pp. 71.
  2. 최병수, 안중기 (1997), 소유역의 지하수함양량 산정에서 SCS-CN 방법의 적용, 농어촌공사 농공기술, 56호, pp. 11-20.
  3. 한국지질자원연구원 (1970), 중평동도폭(1:50,000), pp. 1-19.
  4. 한정상 (1998), 지하수환경과 오염, 박영사, pp. 85-106.
  5. 한정상, 한찬 (1999), 3차원 지하수모델과 응용, 박영사, pp. 167-172.
  6. Chung, S. Y., Kim, B. W., Kang, D. H., Shim, B. O. and Cheong, S. W. (2007), Analyses of hydrology and groundwater level fluctuation in granite aquifer with tunnel excavation, The Journal of Engineering Geology, Vol. 17, No. 4, pp. 635-645 (in Korean).
  7. Dho, K. R., Park, J. W., Heo, S. J., Kim, G. W. and Lee, M. S. (2006), Numerical analysis for hydrogeological influence by tunnel excavation, KSEG Conference, pp. 109-120 (in Korean).
  8. Lee, B. D., Hamm, S. Y., Lee, C. O., Cho, B. W. and Sung, I. H. (2001), Relation of groundwater flow rate and fracture system associated with waterway tunnel excavation, The Journal of Engineering Geology, Vol. 11, No. 3, pp. 327-337 (in Korean).
  9. Lee, B. D., Sung, I. H., Hamm, S. Y., Cho, B. W. and Park, J. H. (2000), Relation between a change of groundwater level in the vicinity of the tunnel resulted from tunnel excavation and a fracture, The Journal of Engineering Geology, Vol. 10, No. 2, pp. 143-162 (in Korean).
  10. Lee, J. H., Hamm, S. Y., Cheong, J. Y., Jeong, J. H., Kim, K. S., Kim, N. H. and Kim, G. B. (2010), Numerical simulation of the change in groundwater level due to construction of the Giheung tunnel, The Journal of Engineering Geology, Vol. 20, No. 4, pp. 449-459 (in Korean).
  11. Lee, J. H., Lee, Y. J. and Lee, S. J. (2005), A study on mitigation plan for environmental impacts of groundwater in tunnels, Research, Korea Environment Institute, pp. 1-2.
  12. Lim, H. G. and Chang, Y. Y. (2008), Study on the impact of tunnel construction on Geo-Environment:Simulation study on the Gyerong tunnel, Journal of KoSSGE, Vol. 13, No. 5, pp. 88-95 (in Korean).
  13. Morin, R. H., Carleton, G. B. and Poirier, S. (1997), Fracturedaquifer hydrogeology from geophysical logs: The passic formation, New Jersey, Ground-Water, Vol. 35, No. 2, pp. 328-338. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1997.tb00090.x