• 제목/요약/키워드: Soil Resistivity

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전기비저항탐사를 이용한 성토하부 연약지반의 변형 해석 (Interpretation of Soft Ground Deformation under Embankment using the Electrical Resistivity Survey)

  • 김재홍;홍원표;김규범
    • 지질공학
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    • 제21권2호
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    • pp.117-124
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    • 2011
  • 해안 매립 연약지반상에 도로나 제방을 성토한 경우 연약지반 속에서는 침하, 융기, 측방유동 등의 지반변형이 빈번하게 발생한다. 연약지반의 지반변형 거동을 지상에서 원지반을 훼손하지 않고 조사하기 위하여 전기비저항탐사법을 적용하여 보았다. 본 연구에서 해안지역의 점토질 퇴적층이 주로 분포하는 서해안 시화지구의 매립지역에서 실험성토를 실시하였다. 실험성토후, 성토하중에 의한 연약지반의 변형 영향범위를 확인하기 위하여 전기비저항탐사법을 실시한 결과, 수평방향으로는 성토 지역에서 남측으로 약 5 m 범위, 수직 방향으로는 지표해 약 5~6m로서 성토 높이의 약 1.0~1.2배 심도까지 높은 전기비저항으로 성토의 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구결과 성토에 의한 연약지반의 변형을 해석하는데 전기비저항탐사 방법을 적용이 가능한 것을 확인하였다.

전기비저항 탐사 기반 TBM 터널 굴진면 전방 위험 지반 예측을 위한 실내 토조실험 연구 (Laboratory chamber test for prediction of hazardous ground conditions ahead of a TBM tunnel face using electrical resistivity survey)

  • 이준호;강민규;이효범;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.451-468
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    • 2021
  • 터널 굴진면 전방 위험 지반 예측은 TBM (Tunnel Boring Machine) 굴진 성능 및 안정성 확보에 필수적이다. 국내·외에서 굴진면 전방 예측을 위한 전기비저항 탐사법에 대한 연구가 다수 이루어졌으나, TBM 터널 굴진을 고려한 전기비저항 탐사의 실내 실험 모사가 어렵기에 이와 관련된 실험 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전기비저항 탐사법의 터널 전방 위험 지반 예측 적용성을 분석하기 위한 TBM 굴진을 모사한 실내 축소 모형 실험을 수행하였다. 터널 굴진면 전방의 단층 파쇄대, 해수 침수대, 토사-암반 변화구간, 암반-토사 변화구간을 축소 모사하여, 굴진 중 전기비저항의 변화를 측정하였다. 본 연구에서는 실제 시공 조건을 재현하기 위해 화강암 블록을 사용하여 모형 지반을 모사하였다. 실험 결과, 터널이 굴진하면서 단층 파쇄대에 근접할수록 전기비저항이 감소하였으며, 해수 침수대도 동일한 경향을 보였으나, 단층 파쇄대와 비교하여 측정된 전기비저항이 크게 감소하였다. 토사-암반 변화구간의 경우, 전기비저항이 상대적으로 높은 암반에 터널 굴진면이 다가갈수록 전기비저항이 증가하는 양상을 보였다. 이와 반대로 암반-토사 변화구간의 경우, 전기비저항이 낮은 토사 지반에 굴진면이 근접할수록 전기비저항이 감소하였다. 실험 결과를 통해 전기비저항 탐사 굴진면 전방 위험 지반(단층 파쇄대, 해수 침수대, 토사-암반 변화구간, 암반-토사 변화구간)의 예측이 가능하다고 판단된다.

연약지반조사를 위한 전기비저항 탄성파 Flat DMT 장비의 개발 및 적용 (Development of Resistivity Seismic Flat Dilatometer Testing System for Characterizing Soft Soil Site)

  • 방은석;성낙훈;김영상;박삼규;김정호;김동수
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.251-256
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    • 2007
  • The aim of this paper is development of resistivity seismic dilatometer (RSDMT) system. The resistivity module for obtaining apparent resistivity depth plot and seismic module for obtaining shear wave velocity (Vs) depth plot are attached to the conventional flat dilatometer testing equipment. From shear wave velocity profile, the stiffness at low strains of a site can be evaluated in undisturbed condition. And the resistivity value contains some information about water content and mineral characteristics of clayey soil. Specially manufactured resistivity and seismic modules were connected between commercialized DMT blade and drilling rod. To enhance reliability and repeatability of RSDMT test, automatic testing system including notebook based data acquisition system and automatic surface source system were developed. RSDMT system can be performed rapidly and can obtaine more reliable data at the same point compared with the separated testing system. The verification studies for the developed RSDMT system are going to be performed. From these studies, the effectiveness of integrated hybrid testing system will be checked in light of proper evaluation of geotechnical design parameters of clayey soils.

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전기비저항을 이용한 지반오염누출감지시스템 개발 (Subsurface Contaminant Leak Detection System using Electrical Resistivity Measurement)

  • 박준범;오명학;이주형
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 지반환경 및 준설매립에관한 학술세미나
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    • pp.42-71
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    • 2001
  • Leakage detection system can possibly locate leak point without laboratory analysis. Several different types of sensors provide these benefits. But the use of these technologies is not widespread, mainly because of cost. Each of the leakage detection systems available has different advantages and disadvantages. The ideal system would be affordable, durable enough to last through the life of the landfill, automated, and applicable to all types of landfills. The laboratory tests were performed to investigate the relationship between electrical resistivity and the unsaturated subsurface condition and to evaluate the contamination due to leachate based on measuring electrical resistivity. The results of experiment show that the electrical resistivity of soil decreases as moisture density increases. The electrical resistivity of soil decreases as the concentration of leachate in pore fluid increases. These facts indicate that electrical resistivity method can be a promising tool in detecting of leachate. Also, the field model tests were conducted to verify that detection of leachate leak point on detection system using electrical characteristics is accurate. Field model test results of leakage detection system imply that the leakage detection system using electrical characteristics have the great potential of detecting exactly the leak point of leachate.

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전기비저항 탐사를 활용한 동결 지반의 거동 평가 (Assessment of Frozen Soil Characterization Via Electrical Resistivity Survey)

  • 장병수;김영석;김세원;최현준;윤형구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권12호
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    • pp.115-125
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    • 2023
  • 해당 연구의 목적은 비파괴 탐사 기법의 일환인 전기비저항 탐사 방법을 활용하여 동결 지반의 거동을 평가하는 것으로, 현장 실험을 통해 그 특성을 살펴보았다. 현장 실험은 동결된 상태를 가속화하기 위하여 유체를 주입한 인위적인 동결 지반을 만들었으며, 결과를 비교하기 위하여 이와 근접한 지역에서 자연적으로 동결된 지반에도 실험을 진행하였다. 실험은 전기비저항 탐사 외에 측정 값의 신뢰성을 비교할 수 있도록 동적 콘 관입 실험(Dynamic Cone Penetration Test)를 추가적으로 활용하였으며, 지반의 함수비도 평가하기 위해 Time Domain Reflectometry (TDR) 탐사도 수행하였다. 현장 실험은 대기 온도가 영하인 2월과 영상 조건을 보이는 5월에 각각 진행하였다. 전기비저항 탐사로 측정된 결과는 온도에 의존하는 경향이 있어 각 측정 값들은 온도 보상을 수행한 후 결과를 비교하였다. 측정 결과 동결 조건에서는 지반이 고체 특성을 보여 고비저항 구간이 다소 나타났으며 이를 간극률로 환산하였다. 환산된 간극률은 DCPT 결과로 유추한 간극률과 비교하여 신뢰성을 검증하였으며, 동결토에서 측정한 결과가 타당한 값으로 나타났다.

연약지반의 복합적 평가를 위한 전기비저항 탄성파 Flat DMT 장비 적용 (Application of Resistivity Seismic Flat Dilatometer (RSDMT) System for Multiple Evaluation of the Soft Soil Site)

  • 방은석;김영상;박삼규;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권12호
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    • pp.111-122
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    • 2012
  • 딜라토메터 시험과 동시에 탄성파 속도와 전기비저항 값을 도출할 수 있는 전기비저항 탄성파 Flat DMT 장비를 소개하였다. 탄성파 속도 측정 부분의 신뢰성을 높이기 위해서 자동 가진원, PC기반 신호 획득 장비 및 운영 프로그램의 개발을 통해 자동화 시스템을 구축하였다. 실제 전기비저항 측정을 위해서 전기비저항 측정 모듈의 거리계수를 실험적으로 도출하였다. 개발된 장비의 현장 검증 실험을 연약 지반 개량 공사가 진행될 부지에서 수행하였으며 비교를 위해 SPT, 피에조 콘, 벤더 엘리먼트 실험 및 지표면 전기비저항 탐사 등을 동시에 수행하였다. 개발된 장비를 통해서 한 번의 관입 실험으로 다양한 지반 정수의 도출이 가능하였으며 모든 측정 모듈에서 반복성 및 신뢰성을 확인함으로써 개발된 장비를 검증하고 적용성을 평가할 수 있었다.

다전극 대지저항률 측정시스템 (Soil Resistivity Measurement System using Multi-auxiliary Electrodes)

  • 김황국;최재성;장운용;박대원;길경석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.892-899
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    • 2009
  • This paper describes the design and fabrication of a soil resistivity measurement system using 9 auxiliary electrodes; 6 potential-, a reference-, a current-, and a ground- electrode. The measurement system is composed of a current source (300 [Vrms], 5 [A], Sine-wave, 45 $\sim$ 500 [Hz]), a data acquisition (400 [kS/s], 16 bit, 16 Ch.), and an operating program based on a graphical software of National Instrument Co. The proposed system is convenient for choosing the position of electrodes because the soil resistivity is calculated having no concern with the length and the spacing between electrodes.

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염수침입 현상의 전기비저항 분석에 대한 지구통계기법의 응용

  • 심병완;정상용;김병우
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.92-96
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    • 2001
  • Although the problem of seawater intrusion at the coastal aquifer was recognized before over one hundred years at the coastal aquifer, much groundwater keep on being salinitized by several reasons such as groundwater exhaustion, coastalline change, and human activities. The horizontal and vertical electrical soundings and geostatistical methods were used to define the local characteristics of saltwater intrusion and to estimate the saltwater interface in the southeastern area of the Pusan City. The 24 points of the Schlumberger vertical electrical soundings(VES) to loom depth and the 2 lines of dipole-dipole horizontal soundings are peformed. The resistivity data have lognormal distributions. The horizontal extents of saline water intrusion were estimated from the inversion of horizontal prospecting data. Lognormal ordinary kriging is used in A-A' resistivity profiles on May and July because the data have stationary models in semivariograms. Lognormal IRF-k kriging is used for the isopleth maps using vertical resistivity data. The 10 ohm-m resistivity line on the isopleth maps of 21m, 30m, 50m, and 70m depth using resisitivity data measured in July is sifted to the east, cpomparing that of the isopleth maps measured in May. The kriged vertical and horizontal resistivity isopleth maps suggested that the geostatistical methods can be used to define the variation of earth resistivity distribution at the saltwater interface.

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폐광산의 AMD 오염영역탐지를 위한 지구물리탐사 (Geophysical Surveys for Mapping of the AMD Contaminant Channels at an Abandoned Mine)

  • 김지수;최상훈;한수형
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.258-261
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    • 2000
  • Geophysical surveys (electrical resistivity, self-potential, and magnetic methods) and streamwater sample analysis have been carried out at a site of tailings of waste deposits in an abandoned mine, Jangpoong, which is situated in Kowesan-Gun, Chungbuk-Do. The research was aimed at investigating the suitability of the various geophysical methods for detection of AMD (acid mine drainage) paths, and ultimately mapping of preferred AMD flow channels by incorporating the water sample analysis. Electrical resistivity section from the dipole-dipole line represents the low-resistivity zone trending northwest toward the stream nearby. The positions of the resistivity anomalies for AMD channels are well correlated to the ones from the various geophysical surveys. In addition they correspond to the sites of the higher peaks for the pH, EC, heavy metal content for the water sample data.

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온도변화에 따른 모래-실트 혼합토의 전기비저항 특성변화 (Variation of Electrical Resistivity Characteristics in Sand-Silt Mixtures due to Temperature Change)

  • 박정희;서선영;홍승서;김영석;이종섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권10호
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    • pp.25-32
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    • 2012
  • 전기비저항은 이온의 이동성에 의존하며 전기비저항의 활용도는 지하공동, 단층조사, 지하오염도 측정 등 다양한 지반조사 분야에서 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 흙의 온도변화에 의한 전기비저항의 변화를 파악하는 것이다. 모래와 실트가 혼합된 시료를 동결시키기 위해 나일론 셀을 제작하였으며 시료의 온도를 변화시키기 위해 시료를 냉동고에 고정하였다. 온도변화에 따른 시료의 전기저항을 측정하기 위해 네 개의 전극을 정사각형 배열로 셀의 옆면에 설치하였다. 시료의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $-10^{\circ}C$까지 변화하는 동안 옴의 범칙을 이용하여 포화도가 다른 각 시료(0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 40%, 60%, 100%)의 전기저항을 측정하였으며 측정된 전기저항은 보정과정을 거쳐 전기비저항으로 환산되었다. 실험결과, 실험 초기 $20^{\circ}C$에서는 시료의 포화도가 증가할수록 전기비저항은 감소하였다. 상온에서 온도가 감소함에 따라 전기비저항은 서서히 증가하였으며, 본 연구에서 사용된 시료의 경우 포화도가 15% 이상인 시료들의 전기비저항은 $0^{\circ}C$ 근처에서 급격히 증가하였다. 또한, 동결된 시료의 전기비저항은 포화도와 관계없이 매우 크게 나타났다. 본 연구는 흙의 온도변화와 동결에 따른 전기비저항의 기초적인 정보를 제공하며 동결 깊이 추정과 같은 지반조사 시 전기비저항은 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.