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S파를 이용한 고해상도 탄성파 반사법 탐사: 지반표층부에 대한 적용사례
High Resolution Seismic Reflection Method Using S-Waves: Case Histories for Ultrashallow Bedrocks

김성우   (부경대학교 환경탐사공학과 대학원UU0000598  ); 우기한   (부경대학교 환경탐사공학과 대학원UU0000598  ); 한명자   (부경대학교 환경탐사공학과 대학원UU0000598  ); 장해동   ((주)지원E&CCC0026183  ); 최용규   (경성대학교 건설환경공학부UU0000115  ); 공영세   (부경대학교 환경탐사공학과UU0000598  );
  • 초록

    이 논문에서는 S파 탄성파 반사법의 토목공학용 지반조사에의 적합성을 검토하기 위한 연구를 다룬다. 높이 약 20m 미만의 암반사면에 대한 S파 탄성파 반사법 탐사를 시행하였다. 탄성파 자료취득에는 표준적인 공심점 기법이 사용되었으며 24채널의 탄성파탐사기와 SH파의 진원으로 해머가 사용되었다. 수진기 전개는 양측전개가 채택되었고 진원점 및 수진점 간격은 각각 2m 이었다. 취득된 자료는 전산처리 과정을 거친 결과 신호대 잡음비가 향상되고 단면의 해상도가 향상되었으며 기반암의 속도정보가 얻어졌다. 최종 S파 반사단면은 1m 미만의 얕은 심도까지 반사파를 보여 주며 해상도는 1m 미만의 초고해상도를 보인다. 구조보정된 단면에서는 야외의 사면노두에서 확인된 층리면 및 단층에 잘 대비되는 뚜렷한 반사파 신호를 보여준다. 이와 같이 S파 탄성파 반사법을 이용하여 천부 지반 지질구조의 정밀한 반사 단면의 작성이 가능하므로 토목공학용 최적 시추공 위치의 결정에 이 방법이 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.


    This paper demonstrates the feasibility of using shallow S-wave, high-resolution seismic reflection surveys to characterize geological structure and stratigraphy of basement rocks for civil engineering purposes. S-wave seismic reflections from depths less than 20 m were recorded along the top of steep readout slopes. Seismic reflection data were recorded using a standard CDP acquisition method with a 24-channel seismograph and a sledge-hammer SH-wave source. The data were acquired using a split-spread source-receiver geometry with a 2 m shot-and-receiver interval, and then were processed to enhance S/N ratio of the data, to improve resolvable power of the seismic section, and to get velocity information of the basement rock. The final seismic reflection profiles using the CDP technique has imaged surfaces as shallow as less than 1m and resolved beds as thin as 1m. The migrated reflection sections possess sufficient quality to correlate the prominent reflection events to the bedding planes and faults identified on the readout outcrops. Similar S-wave reflection surveys could also be used to produce the necessary details of a geological structure of shallow bedrocks to pinpoint optimum locations for monitor wells of civil engineering purposes.


  • 주제어

    Bedrock .   High resolution .   Seismic reflection survey .   S-wave.  

  • 참고문헌 (14)

    1. 공영세, 김국주, 김성우, 이호영, 김원식, 김희준 (1995), 'PC기반의 천해저 다중채널 탄성파 자료의 전산처리', 한국해양학회지, 제30권, 제2호, pp.116-124 
    2. Deidda, G.P. and Ranieri, G. (2001), 'Some SH-wave Seismic Reflections from Depths of Less than Three Metres', Geophysical Prospecting, Vol.49, pp.499-508 
    3. Holzschuh, J. (2002), 'Low-cost Geophysical Investigations of a Paleochannel Aquifer in the Eastern Goldfields, Western Australia', Geophysics, Vol.67, No.3, pp.690-700 
    4. Imai, T. and Tonouch, K. (1982), 'Correlation of N-value with S-wave Velocity', Proceedings of the 2nd European Symposium on Penetration Testing, The Hague, The Netherlands, pp.67-72 
    5. Miller, R.D., Steeples, D.W., and Bannan, M. (1989), 'Mapping a Bedrock Surface under Dry Alluvium with Shallow Seismic Reflections', Geophysics, Vol. 54, No.12, pp.1528-1534 
    6. Zhang, S.H. (1990), 'Shallow SH-wave Seismic Exploration for Subway Construction in Shanghai', Geotechnics Vol. I, Society of Exploration Geophysicists, pp.175-179 
    7. Dasios, A., McCann, C; Austin, T.R, McCann, D.M., and Fenning, P. (1999), 'Seismic Imaging of the Shallow Subsurface: Shear-wave Case Histories', Geophysical Prospecting, Vol.47, pp.565-591 
    8. Keary, P. and Brooks, M. (1991), 'An Introduction to Geophysical Exploration', Blackwell Scientific Publication, pp.254 
    9. Goforth, T. and Hayward, C. (1992), 'Seismic Reflection Investigations of a Bedrock Surface Buried under Alluvium', Geophysics, Vol.57, No.9, pp.1217-1227 
    10. Yilmaz, O. (2001), 'Seismic Data Analysis', Vol. I, Society of Exploration Geophysicists, pp.725-775 
    11. Ghose, R and Goudswaard, J. (2004), 'Integrating S-wave Seismic-reflection Data and Cone-penetration-test Data using a Multiangle Multiscale Approach', Geophysics, Vol.69, No.2, pp.440-459 
    12. Sheriff, R.E. (2002), 'Encyclopedic Dictionary of Applied Geophysics', 4th ed., Society of Exploration Geophysicists, pp.429 
    13. Bancroft, J.C., Geiger, H.D., and Margrave, G.F. (1998), 'The Equivalent Offset Method of Prestack Time Migration', Geophysics, Vol.63, No.6, pp.2042-2053 
    14. Claerbout, J.F. (1985), Imaging the Earth's Interior, Blackwell Scientific Publications, pp.173-182 

 저자의 다른 논문

  • 최용규 (57)

    1. 1998 "해저면의 수직 지진 진동에 의해 유발된 해진에 대한 해상 개단 강관 말뚝 기초의 거동" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 2 (1): 11~21    
    2. 1998 "지진과 해진시 개단강관말뚝 주변에 유발된 간극수압의 발생 양상" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 2 (4): 23~30    
    3. 1999 "해진시 심해에 설치된 개단말뚝의 안정성에 관한 모형실험 연구" 한국지진공학회논문집 = Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea 3 (3): 45~54    
    4. 1999 "선단 하부지반 그라우팅된 개단강관말뚝의 연직 지지력에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (2): 165~180    
    5. 1999 "국내 말뚝재하시험에 대한 지반-말뚝계의 수치해석" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology 13 (1): 94~104    
    6. 2000 "말뚝기초" 地盤 : 한국지반공학회지 16 (9): 10~34    
    7. 2000 "지반진동과 내진설계(III)" 地盤 : 한국지반공학회지 16 (10): 40~55    
    8. 2001 "도로교 말뚝기초의 간편한 내진설계절차" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 17 (4): 117~126    
    9. 2002 "대구경 말뚝의 정재하시험시 대구경 경사반력말뚝의 인발거동" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 18 (1): 5~16    
    10. 2002 "진동쇄석다짐말뚝공법의 기술적 수준" 한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society 3 (3): 65~77    
  • 공영세 (4)

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