Development of web-based system for ground excavation impact prediction and risk assessment

웹기반 굴착 영향도 예측 및 위험도 평가 시스템 개발

Due to the increase in ground excavation work, the possibility of ground subsidence accidents is increasing. And it is very difficult to prevent these risk fundamentally through institutional reinforcement such as the special law for underground safety management. As for the various cases of urban ground excavation practice, the ground subsidence behavior characteristics which is predicted using various information before excavation showed a considerable difference that could not be ignored compared to the results real construction data. Changes in site conditions such as seasonal differences in design and construction period, changes in construction methods depending on the site conditions and long-term construction suspension due to various reasons could be considered as the main causes. As the countermeasures, the safety management system through various construction information is introduced, but there is still no suitable system which can predict the effect of excavation and risk assessment. In this study, a web-based system was developed in order to predict the degree of impact on the ground subsidence and surrounding structures in advance before ground excavation and evaluate the risk in the design and construction of urban ground excavation projects. A system was built using time series analysis technique that can predict the current and future behavior characteristics such as ground water level and settlement based on past field construction records with field monitoring data. It was presented as a geotechnical data visualization (GDV) technology for risk reduction and disaster management based on web-based system, Using this newly developed web-based assessment system, it is possible to predict ground excavation impact prediction and risk assessment.

최근지반굴착 공사의 증가로 인해 지반침하사고 발생 가능성은 점점 높아지고 있지만, 지하안전관리에 관한 특별법 제정 등 제도적인 강화에도 불구하고 지반침하사고를 근본적으로 예방하는 것은 매우 어려운 실정이다. 도심지 지반굴착의 여러 사례를 살펴보면, 굴착 전에 다양한 정보를 활용해 예측했던 지반침하 거동특성은 시공 중에 확인된 결과와 무시할 수 없을 정도의 차이를 보이고 있다. 이러한 원인은 지반조건의 변화, 지반침하 예측방법의 한계, 설계와 착공 시기의 계절적인 차이, 현장여건을 고려한 공법의 변경 및 기타 다양한 사유에 의한 장기간의 공사 중지 등의 현장 여건 변경이 주요 원인으로 고려될 수 있다. 이에 대응하기 위한 방안으로, 다양한 시공정보를 통한 안전관리시스템 도입을 예를 들 수 있으나 아직까지는 굴착으로 인한 영향 및 위험도를 예측할 수 있는 시스템은 부재한 실정이다. 본 연구에서는 도심지 굴착사업의 설계·시공에 있어서 지반침하와 주변 구조물에 미치는 굴착 영향도를 사전에 예측하고 위험도 평가를 할 수 있는 시스템을 개발하였으며, 과거에 획득된 현장계측 데이터를 통해 현재 및 장래 지하수위와 침하량 등을 예측할 수 있는 시계열 분석기법과 지반공학 데이터 시각화(Geotechnical Data Visualization, GDV) 기술을 적용하였다. 본 연구에서 개발된 웹기반 평가시스템을 통해 과거에 획득된 데이터를 이용하여 현재 및 장래 지하수위 변화 및 침하량 예측 등 굴착으로 인한 위험도 예측 및 관리가 가능할 것으로 기대된다.