A Study of the Deformation Characteristics in Limestone Cavity Area by Finite Element Method

유한요소해석에 의한 석회암 공동지반의 변형특성에 관한 연구

From the geological and engineering point of view, the limestone is so rigid that it is able to act as a bedrock but if there are some unstable elements which are solubility cavity and cracking zone in the ground, the settlement and bearing capacity of a structure will be required to long-term stability investigations and countermeasures about those problems. When comparing the allowable bearing capacity, the results of Bell's method and the Bowles' method are similar but the results of Hoek-Brown's method are very larger than the others. For weathered limestone, stability is changed by size and depth of the cavity of limestone, but soft and hard rock are stable regardless of size and depth of the cavity.

석회암은 지질학적, 공학적 특성상 견고하여 지지층으로 충분한 역할을 할 수 있으나, 지반 내의 불안정한 요소인 용해성 공동과 연약점토층이 협재된 파쇄대가 있을 경우 구조물의 지지력과 침하에 대한 장기적인 안정성 검토와 대책이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 석회암 공동의 안정성 검토를 위해 허용지지력과 변위특성에 대해 연구하였다. 허용지지력은 Bell과 Bowles의 결과치가 비슷하지만, Hoek-Brown의 제안식에 의한 값은 다른 제안식들에 비해 상당히 크게 산정되었다. 풍화암질 석회암인 경우 석회공동의 크기와 심도에 따라 안정성 여부가 변화하였지만, 연암 및 경암의 경우 최대 변위량이 허용치 이내에 있어 석회공동이 기초의 안정에 큰 영향을 미치지 않았다.