지하수위 변화에 따른 지반함몰 영향연구

Influence Ground Sinking with Variation of Ground Water Level

Abstract

연구목적: 최근 들어 도심지를 중심으로 빈번하게 발생하는 지반함몰은 인명 및 경제적 피해를 야기하여 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 지반함몰 또는 도로함몰은 일반적으로 불리는 싱크홀과는 다른 원인으로 작용하고 있다. 석회암 지반이 용해되어 침식이 일어나는 싱크홀과는 달리 지반함몰 및 도로함몰은 지하수가 흙 사이로 빠져나가게 되면서 공동이 발생하게 되고 이완 및 확장이 진행되어 상부지반이 붕괴되는 현상을 말한다. 지반의 공동화는 집중호우시 침입수에 의한 공동 형성, 지하수위 상승 및 하강에 의한 토사유실 및 하수유출반복에 의한 공동 형성이 주된 원인이다. 연구방법: 본 연구에서는 지하수 모델링을 통하여 지하구조물 공사시 지하수 흐름을 검토하였다. 연구결과: 지하수 모델링결과 지하수는 하천방향으로 흐르는 것으로 분석되었으며, 이에 따른 지반함몰의 영향은 미미한 것으로 확인되었다. 결론: 지하수위 저하 및 흐름방향에 따른 지반함몰보다는 지층을 구성하는 입자의 구성에 영향을 받는 것으로 분석되었다.

Purpose: Recently, the ground subsidence has caused social problem, because it occurred life and economic damage. Method: Ground subsidence is different from a sink hole. Ground subsidence occurred cavities from loss of by groundwater flow, surface layer is collapsed due to relaxation and expansion. Results: According to the survey, the caused of ground subsidence are classified as ground cavities, surrounding ground relaxation and pipe joint failure. Conclution: Cavities of ground is mainly caused by cavities formed by rainfall induced infiltration of the heavy rainfall, loss of soil due to rise and fall of ground water level and repeated sewage runoff.

Fig. 1. Case of sinkhole occurrence(Kim, 2016)

Fig. 2. Process of sinkhole generation

Fig. 3. Soil profile in research area

Fig. 4. Watershed of surface water in modeling region(MOLIT, 2014)

Fig. 5. Setup of wide area groundwater flow modeling

Fig. 6. Result of wide area groundwater flow modeling

Fig. 7. Optimum scale ground flow modeling

Fig. 8. Result of optimum scale ground flow

Table 1. List of sinkhole occurrence in Seoul(Kim, 2016)

Table 2. Profile of ground in research area(KSCE, 2015)

Table 3. hydraulic conductivity