• 한국도로학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.59-68
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• 2017

PURPOSES : The objective of this study is to evaluate the potential risk level of road cave-ins due to subsurface cavities based on the deflection basin measured with falling weight deflectometer (FWD) tests. METHODS: Ground penetrating radar (GPR) tests were conducted to detect road cavities. Then FWD tests were conducted on 13 pavement test sections with and without a cavity. FWD deflections and a deflection ratio was used to evaluate the effect of geometry of the cavity and pavement for road cave-in potentials. RESULTS : FWD deflection of cavity sections measured at 60 cm or a closer offset distance to a loading center were 50% greater than more robust sections. The average deflection ratio of the cavity sections to robust sections were 1.78 for high risk level cavities, 1.51 for medium risk level cavities, and 1.16 for low risk level cavities. The relative remaining service life of pavement with a cavity evaluated with an surface curvature index (SCI) was 8.1% for the high level, 21.8% for the medium level, and 89.8% compared to pavement without a cavity. CONCLUSIONS : FWD tests can be applied to detect a subsurface cavity by comparing FWD deflections with and without a cavity measured at 60 cm or a closer offset distance to loading center. In addition, the relative remaining service life of cavity sections based on the SCI can used to evaluate road cave-in potentials.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.241-244
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• 2007

Cement-grouts are injected into limestone cavities beneath the road in the project area, in order to improve strength and reduce permeability; the extent to which grout has penetrated in cavities need to be monitored in order to determined effectiveness of cement-grout. Geophysical approaches, offer great potential for monitoring the grout injection process in a fast and cost-effective way as well as showing whether the grout has successfully achieved the target. This paper presents the ability of surface electrical resistivity to investigate the verification of the grout placement. In order to image the cement-grout, time-lapse surface electrical resistivity surveys were conducted to compare electrical resistivity images before and after injection. Cement-grout was imaged as anomalies exhibiting low resistivity than the surrounding rocks. In accordance with field monitoring, laboratory study was also designed to monitor the resistivity changes of cement-grout specimens with time-lapse. Time-lapse laboratory measurements indicated that electrical methods are good tool to identify the grouted zone. Pre-and post grouting electrical images showed significant changes in subsurface resistivity at grouted zone. The study showed that electrical resistivity imaging technology can be a useful tool for detecting and evaluating changes in subsurface resistivity due to the injection of the grout.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.131-137
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• 2016

본 논문에서는 지하에 매설된 관 주변에 발생한 지하 공동의 탐지를 위해 지하 탐사 레이다의 가능성을 모의실험으로 조사하였다. 실험 장치는 임펄스형 지하 탐사 레이다 시스템, xy 직교 좌표 로봇, 지하 매질을 채운 탱크, 금속관, 모의실험용 공동 모델로 구현하였다. 특히, 모의실험용 공동 모델은 공기로 채워진 지하 공동의 전기적 특성과 유사하면서 견고한 형상을 유지할 수 있는 스티로폼 ?과 볼을 포장해서 구성하였다. 대표적인 3가지 실험을 통해서 지하 탐사 레이다의 B-scan 자료를 획득하여 2차원 그레이 스케일 영상으로 가시화하였다. B-scan 영상들의 비교를 통해 지하에 매설된 관 주변에 존재하는 지하 공동을 지하 탐사 레이다로 탐지할 수 있음을 보였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.376-383
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• 2005

In this study, we conducted geophysical investigations for the organization of integrated geophysical methods to detect underground cavities of ground subsidence area at the field test site, located at Yongweol-ri, Muan-gun. We examined the applicability of geophysical methods such as electrical resistivity, electromagnetic, and microgravity to cavity detection with the aid of borehole survey results. Underground cavities are widely present within the limestone bedrock overlain by the alluvial deposits in the area of the test site where the ground subsidences have occurred in the past. The limestone cavities are mostly filled with groundwater and clays in the test site. Thus, cavities have low electrical resistivity and density compared to the surrounding host bedrock. The results of the study have shown that the zones of low resistivity and density correspond to the zones of the cavities identified in the boreholes at the site, and that the geophysical methods used are very effective to detect underground cavities. Furthermore, we could map the distribution of cavities more precisely with the test results incorporated from the various geophysical methods. It is also important to notice that the microgravity method is a very promising tool since it has rarely used for the cavity detection in korea. Beyond the investigation of underground cavities, the geophysical methods are required to provide useful information for the reinforcement design for the ground subsidence areas. It is, therefore, necessary to develop integrated geophysical technique incorporating different geophysical methods to precisely map underground cavities and image the subsurface of the ground subsidence areas.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.203-209
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• 2023

One major advantage of ground penetrating radar (GPR) over other field test methods is its ability to obtain subsurface images of roads in an efficient and non-intrusive manner. Not only can the strata of pavement structure be retrieved from the GPR scan images, but also various irregularities, such as cracks and internal cavities. This article introduces a deep learning-based approach, focusing on detecting subsurface cracks by recognizing their distinctive hyperbolic signatures in the GPR scan images. Given the limited road sections that contain target features, two data augmentation methods, i.e., feature insertion and generation, are implemented, resulting in 9,174 GPR scan images. One of the most popular real-time object detection models, You Only Learn One Representation (YOLOR), is trained for detecting the target features for two types of subsurface cracks: bottom cracks and full cracks from the GPR scan images. The former represents partial cracks initiated from the bottom of the asphalt layer or base layers, while the latter includes extended cracks that penetrate these layers. Our experiments show the test average precisions of 0.769, 0.803 and 0.735 for all cracks, bottom cracks, and full cracks, respectively. This demonstrates the practicality of deep learning-based methods in detecting subsurface cracks from GPR scan images.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
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• 제19권4호
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• pp.45-47
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• 2015

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.368-372
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• 2008

이 연구는 카르스트 지역에서 발생하는 연약층 또는 지하 석회암 공동의 영상화를 위한 지표 전기비저항 탐사의 유용성을 파악하고자 수행되었다. 연약층 또는 공동은 잠재적인 위험성을 가지고 있으며, 이들은 도로 및 건축물의 붕괴를 야기한다. 따라서 이 연구에서는 이미 지반침하가 있었음이 보고된 바 있는 전남 무안군 영월리에 있는 한 도로를 따라 2-3차원 전기비저항 탐사를 수행하여 지반 침하 현상을 조사하였다. 이 지역의 쌍극자배열 전기비저항 탐사 결과, 풍화된 표토층과 연약층 또는 공동 그리고 기반암이 뚜렷이 구분되어 나타났으며, 또한 여러 곳의 저비저항 이상대가 나타났는데 이는 점토로 충전된 공동으로 시추결과 확인되었다. 아울러 시추 결과와 전기비저항 탐사 결과는 매우 일치함을 알 수 있었다. 따라서 지반 침하를 평가하는 데 있어 전기비저항 탐사를 통한 지하영상화 작업이 매우 높은 분해능을 가짐을 알 수 있었으며 또한 지반 침하 지역을 조사하고 이를 평가함에 있어 $2{\sim}3$차원 전기비저항탐사가 매우 유용함을 확인할 수 있었다. 이러한 탐사 결과를 바탕으로 연구지역 주변의 재해 취약정도를 작성하였다.

• 자원환경지질
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• 제17권2호
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• pp.101-107
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• 1984

쌍극자 배치 사용시 지하천부에 존재하는 공동으로 인한 외견 비저항을 해석하였다. 쌍극자 배치를 사용한 비저항법을 이용하여 지하공동의 위치나 모양을 밝히는 데는 전도성 물체뿐만이 아니라 저항성 물체에 대한 외견 비저항 반응을 알아야 한다. 이들 물체에 대한 외견 비저항은 적분방정식을 이용한 수치계산 방법으로 구하였다. 외견 비저항의 크기와 패턴은 물체와 주위 비저항의 비율에 따라서 크게 달라진다. 전도성 물체의 경우 최대이상은 물체의 바깥쪽에 나타나지만, 저항성 물체의 경우 최대이상의 출현위치는 물체의 위치와 일치한다. 후자의 예로서 1978년 일본 오끼나와에서 실시한 야외조사에서 최대이상이 공동의 위치에 나타나는 것이 확인되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권4호
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• pp.101-109
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• 2001

다양한 지하 정보를 효율적으로 관리하고 사용자가 필요로 하는 형태의 정보를 쉽게 가공할 수 있는 공간 정보 시스템을 구축하기 위하여 시추 정보를 데이타베이스화 하였고 시추공, 광체, 터널, 채굴 공동 등의 지하 개체를 3차원으로 시각화하였다. 또한 여기서 만들어진 3차원 광체에 이용할 수 있는 분석 도구, 즉 수직 단면 생성 도구, 매장량 계산 도구 등을 제작하였다. 이 정보 시스템은 상응 GIS 소프트웨어인 ArcView의 스크립트 언어인 Avenue를 사용하여 개발하였으며, 사용자들이 실시간 질의와 개체의 다양한 조합 및 3차원 조망을 통해 지하 구조에 대한 정확한 분석 및 해석을 쉽게 그리고 신속히 할 수 있도록 하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.101-106
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• 2007

A time-lapse microgravity survey on a newly widen road at Muan, where limestone cavities are developed, for monitoring the change of the subsurface density distribution before and after grouting. Microgravity monitoring is identified as a quick, easy and cost effective. But, it requires strict data acquisition and quality control due to the differences of conditions at measurements. The survey was carried out two times, that is, October 2005 and September 2006. The data were adjusted for reducing the effects due to the different condition of each survey. The processed data acquired in 2005 and 2006 were inverted into the subsurface density distributions. They show the change and development of density structure during the lapsed time, which implies the effects of grouting.