비자립 시추공 전기비저항 토모그래피탐사를 위한 접지전극 고안
Design of Contact Electrodes for Resistivity Tomography Survey in a Cased Borehole
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초록
시추공을 이용한 전기비저항 토모그래피탐사는 석회암 공동조사에 널리 사용되고 있다. 그러나 지표부근에 분포하고 있는 석회암 공동은 시추 공벽 붕괴를 방지하기 위하여 PVC 케이싱을 설치하기 때문에 전기비저항 토모그래피탐사 자료를 얻지 못하는 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 아크릴 파이프 바깥 면에 얇은 동판을 부착하여 시추공벽에 접지시키는 전기비저항 토모그래피 전극을 고안하였다. 이 접지전극을 석회암 공동이 분포하고 있는 지역의 시추공에 설치하여 전기비저항 토모그래피탐사를 실시하여 자료를 획득하고, 역해석 과정을 통해서 시추공간의 전기비저항 토모그램 영상을 얻었다. 시추공벽이 무너지는 비자립 구간인 풍화토 및 파쇄대, 석회암 공동부는 100 ohm-m 이하의 저비저항이 분포하고 있으며, 시추조사 및 표준관입시험 결과로부터 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 접지전극은 석회암 공동지역 뿐만 아니라 연약지반, 토양오염 지역 등의 비자립 시추공의 전기비저항 토모그래피용 전극으로서 유용하게 사용될 것이다.
Abstract
Borehole resistivity tomography survey can be widely employed for cavity detection in the limestone area. But resistivity measurement data are unable to obtain in limestone cavities distributed near the surface, because a polyvinyl chloride (PVC) pipe casing is usually installed to prevent the borehole from collapsing. In order to solve the problem, we devised the contact electrodes which wrapped the outside of the PVC pipe up cooper plates. Borehole resistivity tomography survey were carried out using the devised electrodes in the limestone area where distributed underground cavities were located. And a resistivity tomogram imaging in between two boreholes was obtained where weathered soils, fracture and cavity zones near surface gave low resistivity values of 100 ohm-m or less which coincided with the results from the borehole logging and the standard penetration tests (SPT). The devised contact electrode is useful to survey the resistivity tomography in the collapsed borehole at the area such as limestone, soft ground and soil contamination.
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