Abstract
Electrical resistivity tomography surveys using boreholes were applied to reveal the cause of a catastrophic land subsidence accompanied by the excessive groundwater withdrawal in urban karst area and to map the connectivity of disseminated cavities over the study area. In order to understand the hydrogeological characteristics, resistivity using exsitu core samples, groundwater level for five boreholes, and hydraulic conductivity using slug test were measured. The hydraulic conductivity variation ranging from 0.8 to $9.3{\times}10^{-4}\;cm/s$ for five boreholes and a gentle slope of groundwater level indicated that there is no significant characteristics of hydraulic heterogeneity. Core samples of the lime-silicated rock were classified as three groups including cracked, weathered, and fresh and measured the resistivity values ranged from 103 to 161, 218 to 277, and 597 to 662 ohm-m, respectively. Drilling results that showed the cavity filled with clay materials and tomogram for this region indicated resistivity value lower than 50 ohm-m. From the inverted resistivity results for each section with five boreholes, cavity and fractured layer were distributed along the depth between 10 and 20 m overall area and cavities ranging from 4 to 6 m filled with clay materials.
석회암 공동이 발달한 도심지역에서 지하수위 하강에 수반되어 발생한 함몰형 지반침하의 원인 규명 및 공동의 분포 특성 파악을 위하여 시추공을 이용한 전기비저항 토모그래피탐사를 실시하였다. 이때 지하수 수리지질 특성을 파악하기 위하여 시추코아의 비저항 측정, 지하수위 측정 및 수리전도도 해석을 병행하였다. 연구 지역에서의 완만한 지하수위 분포 특성과 0.8-$9.3{\times}10^{-4}\;cm/s$ 범위의 수리전도도 분포로 부터 연구지역의 수리지질 특성은 불균질성이 크지 않은 것으로 나타났다. 시추코아를 이용한 전기비저항 측정 결과 연구지역의 석회암은 파쇄가 많은 경우, 변질이 심한 경우 및 신선한 경우로 나눠지며, 전기비저항은 각각 103-161, 218-277 및 597-662 ohm-m의 범위로 나타났다. 시추결과 점토로 충전된 석회암 공동 지점은 토모그래피 탐사자료의 역산 결과 50 ohm-m 이하의 낮은 비저항으로 나타났으며, 각 시추공 간 비저항 영상 단면으로부터 연구지역 전체적으로 지표 하부 심도 약 10-20 m 구간까지 파쇄대 또는 석회암 공동 구간이 분포하는 것으로 나타났다. 또한 석회암 공동의 직경은 약 4-6 m 규모로, 대부분 점토질로 충전된 것으로 판단된다.
