지반공학

인프라는 국가 또는 지역에서 활동을 성공적으로 수행하는 데 필요한 기반을 제공하는 시스템 및 서비스의 집합을 의미합니다. 도로, 철도, 교량, 터널과 같은 대부분의 인프라는 우리가 일상생활에서 여러 번 사용하는 물리적인 형태입니다. 또한 이러한 인프라는 전력 및 통신선, 상하수도관, 가스관과 같은 매설된 시설물 네트워크로 확장됩니다. 이러한 인프라는 일반적으로 직접 사용되는 경우가 적고 우리 눈에 잘 띄지 않습니다.

인프라는 한편으로는 현대 경제의 중추를 형성하고, 다른 한편으로는 모세혈관 네트워크처럼 다양한 구성 요소 간의 연결을 촉진합니다. 인프라 투자는 경제 성장을 촉진하며 개발의 척도 중 하나로 간주됩니다. 인프라 개발을 위한 기술 연구의 일부와 정확한 보호 및 유지보수는 지구물리학 장비를 통해 수행됩니다. 지구물리학 장비는 구조물 연구 및 유지보수에 항상 필수적인 도구로 간주됩니다.

인프라 연구 및 조사에 사용될 수 있는 다양한 지구물리학 장비가 있습니다. 지구물리학 연구는 지반 및 지반공학적 특성에 대한 소규모 또는 대규모 구조 정보를 제공합니다. 지구물리학 연구의 주요 장점 중 하나는 한 지점뿐만 아니라 넓은 지반에 대한 정보를 얻을 수 있다는 것입니다. 시추와 비교할 때 지구물리학적 방법은 비파괴적인 방법으로, 다른 방법보다 짧은 시간에 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다.

다양한 지구물리학적 방법 중에서 지진, GPR, 지전기 세 가지 방법이 지반공학 연구에 더 많이 사용됩니다. 자력 탐사, 전자기학, 중력 탐사와 같은 다른 지구물리학적 방법은 거의 사용되지 않습니다. 연구 대상의 종류와 목표에 따라 사용될 방법과 도구가 결정됩니다. 일부 문제를 해결하고 원하는 목표에 도달하기 위해서는 여러 방법을 사용하고 그 결과를 통합하는 것이 필수적입니다. 여러 지구물리학적 방법을 동시에 조합하여 사용하면 일반적으로 정확도가 향상됩니다.

지반공학 연구에서 지진 방법의 적용:

오늘날 지진 방법은 일부 지반공학 연구에서 표준 시험이 되었으며, 이 시험은 의무적으로 수행되어야 합니다. 예를 들어, "지진에 대한 건물 설계 기준, 표준 2800"에 따라 지진 연구를 통한 흙 유형 결정은 많은 경우에 의무적입니다. 시추공 지진 시험과 MASW(다채널 표면파 분석)를 이용한 표면 지진 시험은 흙 유형을 결정하는 표준 방법으로 널리 사용됩니다. 또한 지진 방법은 단층 식별 연구, 구조물 연구, 흙층 구분, 공동 식별 등을 위해 다른 지구물리학적 방법과 결합하여 사용됩니다. 또한 구조물 건설 후에는 다양한 요인이 구조물의 건전성에 영향을 미칠 수 있습니다. 인프라 및 구조물에 손상을 일으킬 수 있는 요인 중 하나는 주변 환경 활동으로 인한 진동 및 흔들림입니다. 지하철 통과, 통제된 폭발, 터널 굴착과 같은 건설 활동으로 인한 진동은 구조물의 건전성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 역사적 건물 보호에 더욱 중요합니다. 지진 장비는 전문가들이 이러한 구조물의 진동 강도를 측정하고 그 영향을 연구하는 데 도움이 됩니다.

시추공 지진 및 표면 지진 작업에 사용될 수 있는 다양한 지진 장비가 있습니다. 이 장비는 연구 목표에 따라 선택하고 사용할 수 있는 다양한 매개변수를 가지고 있습니다.

지반공학 연구에서 지전기 방법의 적용:

지전기 방법은 흙의 전기 저항을 측정하는 것을 기반으로 합니다. 흙의 전기 저항을 변화시키는 특성은 이 방법을 통해 연구하고 식별할 수 있습니다. 구조물 건설 전에 공동 및 단층과 같은 파괴적이고 바람직하지 않은 현상이 없는지 확인하고, 포화된 수층 또는 연약층을 식별하는 것이 중요합니다. 적절한 조사가 이루어지지 않으면 미래에 해로운 영향과 많은 손실을 초래할 수 있습니다. 터널 경로 또는 구조물 아래에서 단층 또는 공동의 존재는 필요한 조치를 취하기 위해 연구되어야 합니다. 또한 건설 전에 포화된 수층 또는 연약층의 존재를 아는 것도 필수적입니다. 지전기 방법은 위에서 언급한 현상을 연구하고 식별하는 데 효과적인 도구입니다. 이 방법을 사용하면 공동, 단층, 지하수위, 연약층 및 기반암 깊이에 대한 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다. 지전기 연구를 수행하기 위해 다양한 지전기 장비가 제작되었으며, 전문가들은 연구를 수행하는 데 이를 사용할 수 있습니다. 이 방법은 흙의 부식률을 결정하고 접지봉 설치를 위한 최적의 위치를 결정하는 데도 사용됩니다. 흙의 부식률 결정은 상하수도관, 석유 및 가스 파이프라인 매설 시 필수적인 시험입니다.

지반공학 연구에서 GPR 방법의 적용:

건설 전 연구 외에도, 건설 후에도 구조물의 유지보수 및 수리는 항상 수행되어야 하는 활동입니다. 구조물의 건전성과 올바른 구현을 확인하기 위한 행동 연구 및 조사는 건설 후 전문가들의 관심사이며 주기적으로 수행됩니다. 전자기파의 송수신을 기반으로 하는 GPR 방법은 비파괴 지구물리학적 방법으로, 구조물 건설 전후 지반공학 연구에 널리 사용됩니다. 이 방법은 지전기 및 지진 방법과 결합하여 매설된 공동 및 채널을 식별하는 데 사용됩니다. 또한 공간 제약으로 인해 지전기 및 지진 방법을 적용할 수 없는 건설된 구조물에서도 이 방법은 적용 가능하며 여전히 효과적입니다.

GPR 방법은 다른 방법에 비해 실행상의 제약이 적고 속도가 빠르기 때문에 그 적용이 나날이 확대되고 있습니다. 이 방법의 가장 중요한 적용 분야로는 도로 스캔, 공항 활주로 스캔, 철도 스캔, 콘크리트 연구, 터널 및 구조물 본체 연구 등이 있습니다. 지반공학적 적용을 위해 다양한 특성을 가진 다양한 GPR 장비가 설계 및 제작되었습니다.