공학적 활용을 위한 천부지반 틸트 모니터링

Shallow-depth Tilt Monitoring for Engineering Application

최근, 우리나라에서는 지반변형에 기인된 인공구조물의 대형 붕괴사고가 빈번했으며, 뿐만 아니라 산사태, 단층의 활동성 여부에 대한 논란 등 자연적 지반변형도 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 천부지반의 한 기준면의 2 - 축 틸트변화를 6개월간 연속관측하고 그 자료를 처리 분석함으로써 천부지반의 변형으로 부터 야기될 수 있는 재해의 사전 예방기술을 마련할 목적으로 수행되었다. 연구소 부지내, 산사면에 설치한 2 - 축 틸트 센서를 이용하여 0.0001 arc.sec의 정밀도로 매 10분 마다 측정된 관측자료는 센서위치로 부터 200m 유선연결된 연구실 내 PC에 interface를 통하여 실시간으로 기록 저장된다. 관측한 계수형 2 - 축 틸트자료는 공학적 활용을 염두에 두고 관련 기상자료들과 함께 처리 분석되었다. 6개월 간의 2 - 축 틸트 관측기간 중, 순(net) 틸트는 서쪽으로 10.06arc.sec, 남쪽으로 73.88arc.sec를 나타냄으로써 $S7.75^{\circ}W$ 방향으로 74.56arc.sec 기울어, 시간 당 평균 0.02arc.sec의 틸팅을 하였다. 관측위치에서의 지반이 이와 같이 빠르고 큰 틸팅을 하였음에도 불구하고 동-서 및 남-북성분의 틸트가 모두 일정한 값에 수렴해 가는 추세에 있으므로 본 위치는 공학적으로 안전한 것으로 판단하였다. 본 연구를 통하여 지표 경사방향 및 pore pressure 증가방향으로 분류되는 대, 소의 변형 event들과 강우와의 관련성을 확인하였으며, 대기 온도변화의 영향에 의한 2-축 틸트 일변화는 온도변화에 평균 4.3시간 지연되어 나타나는 사실과, 대기압 변화와 변형과의 상관관계의 가능성 등도 제시하였다.

In recent yeaes, the collapses of man made structures have been encountered from time to time due to the deformation of the ground in korea. Furthermore, the possibilities of casasters from the ground deformation suCh as landslide and active fault are atrracting our attention to the deformation monitoring. In this study, two-coordinate tilt which was monitored during six months in order to develop tediniques for prevention of disasters from the ground deformation. The two-coordinate tilt which was detected by a tilt-sensor installed in shallow depth on the slope with the sensitivity of 0.0001 arc.sec in every 10 minutes was recorded continously to PC through the interface with 200-m line coonection. The observed digital tilt data. together with the relevant meteorological data were analyzed in reference to engineering application. During the whole observation period of six months, the net tilt is 10.06 arc.sec to the west and 73.88 arc.sec to the south. Consequently the ground has a tilt of 74.56 arc.sec to the direction of $S7.75^{\circ}W$ with average tilting of 0.02 arc.sec/hour. In spite of such fast and large tilting, it is interpreted in view of engineering aspects that the site is much safe from danger, since both East-West and North-South components of tilt converge as time goes by. Two categories of deformational events are recognized ; one is toward the direction of surface slope and the other is to the direction of increased pore pressure. Tiks are acenain to have a close relation with precipitation of rain. The daily variation of two-coordinate tilt is delayed 4.3 hours in average after the variation of atmospheric temperature. A certain correlation between atmospheric pressure and deformation might be revealed.