최근 전국적으로 지반 함몰 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 주요 원인으로 노후된 하수관거의 손상으로 인해 지반 함몰 현상이 발생된다. 본 연구에서는 하수관거의 손상으로 인한 지반 함몰 발생 현상의 저감 효과를 확인하기 위해, 필터 격자를 적용하여 모형실험을 실시하였다. 지반 함몰 모형실험은 손상부로 하수 직접 유입 실험과 하수관거를 통한 하수 유입 실험을 진행하였으며, 주문진 표준사, 세립분 3.5, 16.6%의 풍화토를 사용하여 지반 조성을 하였다. 필터 격자의 크기는 10, 5, 2.5, 1.25 mm를 사용하였다. 모형실험 결과, 주문진 표준사와 같이 흙 입자가 균질한 입경일 경우, 1.25 mm 필터 격자 상부에 흙 입자들이 안정적인 아치를 형성하였으며, 쉽게 무너지지 않았다. 또한, 손상부가 개방되어있는 상황에서 하수가 유입되었을 때 지반 함몰 현상이 가속화되었으며 더 치명적인 지반 함몰이 발생되었다. 5 mm 필터 격자를 설치한 하수관거를 통한 하수 유입 실험에서, 세립분 3.5% 풍화토 실험의 경우 하수의 유입, 방치, 유출 단계에서 지반 함몰 현상이 발생하지 않았다. 세립분 16.6% 풍화토 실험의 경우, 1, 2회차 하수의 유입 단계에서 손상부 상부에 작은 지반 공동이 형성되었으며, 전 회차 하수의 방치, 유출 단계에서는 토사의 유출이 발생하지 않았다. 각 실험 조건에서, 세립분 16.6% 풍화토 실험이 세립분 3.5% 풍화토 실험보다 더 많은 양의 토사가 유출하였다.
Ground cave-ins has been occurring frequently across the country recently, and ground subsidence has been caused by damage to old sewage pipes as a major reason. In this study, a model experiment was conducted by applying filter grids to check the effect of reduction of ground cave-ins caused by damage of sewage pipe. The ground cave-ins model experiment was carried out through direct sewage inflow and sewage inflow experiment with damaged parts, and the ground was constructed using the Jumunjin sand, fine 3.5 and 16.6% soil. The size of the filter grid was 10, 5, 2.5 and 1.25 mm. As a result of the model experiment, if the soil particles were homogeneous, such as the Jumunjin sand, the soil particles formed a stable arch at the top of the 1.25 mm filter grid and did not collapse easily. In addition, the ground cave-ins was accelerated when sewage was introduced in a situation where the damaged parts were open, and a more deadly ground cave-ins occurred. In the experiment of sewage inflow through sewage treatment installed with a 5 mm filter grid, the ground cave-ins did not occur in the phase of sewage inflow, neglect and outflow in the case of the fine 3.5% soil test. In the case of the fine 16.6% soil experiment, a small ground cavity was formed on the upper part of the damaged part during the first and second sewage inflow stages, and no soil leakage occurred during the previous sewage neglect and outflow phase. Under each experimental condition, a larger amount of soil was leaked from the fine 16.6% soil test than the fine 3.5% soil test.
목차
제1장 서론 11.1 연구배경 11.2 연구목적 31.3 연구범위 5제2장 시료 특성 분석 62.1 주문진 표준사 62.1.1 물성치 62.1.2 다짐 72.2 세립분 3.5% 풍화토 102.2.1 물성치 102.2.2 다짐 112.3 세립분 16.6% 풍화토 142.3.1 물성치 142.3.2 다짐 15제3장 지반 함몰 모형실험 193.1 손상부로 하수 직접 유입 실험 193.1.1 실험 개요 193.1.2 실험장비 및 실험방법 193.1.3 실험 결과 223.2 하수관거를 통한 하수 유입 실험 293.2.1 실험 개요 293.2.2 실험장비 및 실험방법 303.2.3 실험 결과 333.3 결과 분석 523.3.1 주문진 표준사 523.3.2 세립분 3.5, 16.6% 풍화토 543.3.3 흙 입자의 입경과 필터 크기의 상관관계 61제4장 결론 63참고문헌 65요약문 68Abstract 69