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2011 Vol.48, Issue 3 Preview Page
30 June 2011. pp. 282-293
Abstract
In order to investigate the surface subsidence behavior by underground opening, physical model tests simulating sudden collapse of opening were performed. The physical models considered in this study were both the continuous and discontinuous ground models, where the modelling materials were sand and cubic plaster blocks respectively. Two kinds of models were also subdivided into many models with different depths and volumes of underground openings. In particular, the discontinuous ground models simulating blocky rock mass were manufactured with different block sizes and inclinations. As results, the continuous models showed trough subsidence whereas the discontinuous models showed sinkhole subsidence through falling down and sliding between individual blocks. As the opening depths were smaller and the opening volumes were larger, surface subsidence proved to be larger in all of models. Subsidences of the discontinuous models were smaller than those of continuous ones in case that opening volumes were relatively small. The size and inclination of rock blocks turned out to be one of the main parameters of subsidence occurring in discontinuous rock mass.
본 연구에서는 지하 채굴적이 존재하는 지반에서의 지표침하 특성을 조사하기 위하여 주문진산 모래로 제작한 연속체 지반 모형과 정육면체 석고블록들로 제작한 불연속체 지반 모형에 대해 채굴적 붕락 모형실험을 실시하였다. 채굴적의 심도와 규모를 달리하는 수많은 실험모형들을 제작하였는데, 특히 블록상의 암반을 모델링한 불연속체 지반모형에 대해서는 블록의 크기와 불연속면의 경사를 달리하여 제작하였다. 연속체 모형은 골형 침하를 나타낸 반면에 불연속체 모형은 블록간의 미끄러짐과 전도로 인해 함몰형 침하를 나타내었으며, 모든 모형에서 채굴적의 심도가 작을수록, 채굴적의 규모가 클수록 침하량은 증가하였다. 불연속체 모형의 침하는 채굴적의 규모가 작은 경우에는 연속체 모형에 비해 작았으나, 채굴적의 규모가 클 경우에는 이와 반대되는 경향도 나타났으며, 암석블록의 크기와 경사는 침하에 큰 영향을 미치는 주요 파라미터임을 알 수 있었다.
References
  1. 권광수, 박연준, 2001, “채굴지역에서의 건축물 기초지반 안정성 평가 연구,” 터널과 지하공간, 제11권 2호, pp. 174-181.
  2. 김종우, 송원경, 장광택, 2007, “지하갱도가 지반침하에 미치는 영향에 관한 실험적 연구,” 한국지구시스템공학회지, 제44권 3호, pp. 208-217.
  3. 김종우, 전석원, 서영호, 2004, “지하채굴적이 지표 구조물의 안정성에 미치는 영향에 관한 모형실험 연구,” 터널과 지하공간, 제14권 1호, pp. 43-53.
  4. 송원경, 정소걸, 한공창, 2002, “석탄 채굴공동 상부 터널의 안정성 분석,” 터널기술, 제4권 2호, pp. 135-142.
  5. 지정배, 김종우, 2000, “원형공동의 점진적인 붕락에 따른 지표침하특성,” 터널과 지하공간, 제10권 1호, pp. 33-44.
  6. 한봉태, 이희근, 1983, “채굴적에 의한 지반침하의 모형실험 및 예상 계산의 수치해석에 관한 연구,” 대한광산학회지, 제20권 3호, pp. 145-152.
  7. Barton, N., 1978, “Suggested methods for the quantitative description of discontinuities of rock masses, ISRM Commission on Standardization of Laboratory and Field Tests,” Int. J. of Rock Mech. Min. Sci., Vol 15, pp.319-368.
  8. Peng, S.S., 1993, Surface subsidence engineering, SME-AIME, Little, CO., pp. 127-133.
  9. Singh, K.B. and Dhar, B.B., 1997, “Sinkhole subsidence due to mining,” Geotechnical & Engineering, Vol. 15, pp. 327-341.
Information
  • Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
  • Publisher(Ko) :한국자원공학회
  • Journal Title :Journal of the Korean Society for Geosystem Engineering
  • Journal Title(Ko) :한국지구시스템공학회지
  • Volume : 48
  • No :3
  • Pages :282-293