싱크홀 방지를 위한 환경영향평가 개선 방안 연구

Title
싱크홀 방지를 위한 환경영향평가 개선 방안 연구
Authors
김윤승
Issue Date
2015-09-30
Publisher
한국환경정책·평가연구원
Series/Report No.
Working Paper : 2015-01
Page
56 p.
URI
http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/20295
Keywords
싱크홀, 환경평가, 환경영향평가, 지하수, 지반 침하
Abstract
An urban “sinkholes” indicates road failure over manmade cavities that consequently leaves large volume of ground lost(hence, appearing like the natural sinkholes caused by the karst process), is threatening the health and safety of citizens and causing irrecoverable damages to the environmentally valuable resources that underground space offers. This study considers on the environmental impacts caused by urban sinkholes and suggests key elements to be incorporated into the current environmental impact assessment(EIA) practice. Urban sinkholes are stability problems that occur when multi-phase geomaterials lose their effective stresses in the solid skeleton due to seepage forces exerted by pore-fluid. Three conditions, (1)loosely structured soil or rock (2)cavities into which failed material can move (3)groundwater seepage at rates enough to cause failures, constitutes the formation of urban sinkholes. These conditions may most often be met around the leaking utility pipelines in the unsaturated layer(Type1) and partly waterproofed excavations beneath the saturated depths(Type2). Many of the large-scale construction projects including planned unit developments and underground roadways are subject to the EIA regulation. Some recent EIA statements include assessments for the urban sinkholes on their hydrogeological impacts. However, they are often based on the results of structural analyses of detailed engineering designs, and hence largely underestimate the full scope of the possibilities and impacts of sinkholes. Sinkhole vulnerability is a function of the extent of natural or artificial alluvial deposits and the degree of hydraulic gradient. Measures to improve EIA for sinkhole-vulnerable projects were identified, and complied into a draft guideline that includes (1)pre-excavation verifications and protection of utility lines, (2)sinkhole vulnerability analysis, (3)mitigation measures of groundwater control and ground improvement, and (4)integrated monitoring plans for groundwater flow and ground settlements. Additional studies on the policy implementation of geo-risks regulations including the recently passed bill on the underground use and safety.


본 연구에서는 대규모 지반침하로 인해 도심안전에 큰 위협이 될 뿐 아니라 공유재인 지하공간의 환경적 건전성을 크게 훼손시키는 “싱크홀”을 환경영향평가 제도를 활용하여 사전에 방지할 수 있도록 개선 방안을 도출하였다. 싱크홀은 고체 입자와 그 사이를 흐르는 지하수로 이루어진 다상(multi-phase) 물질인 지반 내부에서 지하수의 과도한 흐름에 의해 고체 입자에 미치는 침투력(seepage force)이 상승되어 지지력(유효응력)이 상실되면서 발생한다. 싱크홀이 발생하려면 ①발생 가능성이 있는 취약한 지반, ②함몰된 지반이 이동할 수 있는 빈 공간, ③지하수 흐름의 급격한 증가가 요구되며 지하수위 상부의 불포화토에서는 시설 관거 주변에서 뒷채움재나 원지반이 누수나 강우침투로 쓸려 내려가면서 생기고(제1형 싱크홀) 포화지반에서는 터널이나 터파기 공사가 유발시킨 지하수 흐름이 원인이 되어 발생한다(제2형 싱크홀). 현행 환경영향평가제도 하에서 싱크홀이 발생할 수 있는 대상사업은 도시개발, 도로/철도의 건설 등이며, 관련 주요 검토항목은 지하수와 지형?지질이다. 최근 싱크홀 문제가 불거지면서 실시설계보고서에 바탕을 둔 구조해석 및 계측계획 등이 추가된 환경영향평가서가 작성되고 있으나 예측과 평가가 지반이 구조적인 안정성을 유지한다는 가정 하에 수행되어 제2형 싱크홀과 같은 침투 파괴에는 적합하지 않은 점, 사업지구 내에서의 조사와 계측계획에 한정되어 싱크홀의 환경영향 범위를 충분히 반영하지 못하는 점 등 싱크홀 방지대책으로서는 부족한 것으로 판단된다. 이에 자연충적층이나 공유수면매립지 등의 광범위한 분포, 강한 침투력을 발생시키는 임계 수리경사 등 싱크홀 취약성의 요소를 특정하고, 싱크홀 취약성 사업의 환경영향평가를 위한 지하수와 지반안정성 분야 주요 개선점을 도출하였다. 이를 바탕으로 싱크홀 방지를 위한 환경영향평가의 예측 기법 및 저감방안과 모니터링에 관한 종합적인 지침을 마련하였는데, 이는 (1)굴착 전 지하매설물 검토 (2)싱크홀 취약성 예측, (3)싱크홀 취약 지반 굴착 시 저감방안, (4)지하수 유동-지반 변위 연계 사후모니터링의 주요 부분으로 이루어져 있다. 마지막으로 최근 마련된 “지하영향평가제도” 등 지하공간 이용에 관한 각종 위험성(risk)평가제도에 대한 검토와 효율적인 운용을 위한 연구 등 후속연구를 제안하였다.

Table Of Contents

제1장 서 론
1. 연구의 배경
가. 싱크홀 현황
나. 싱크홀 발생의 조건
2. 싱크홀과 환경영향평가
가. 환경문제로서의 싱크홀
나. 환경영향평가제도
3. 연구 내용 및 구성

제2장 환경영향평가 항목 및 현황 분석
1. 환경영향평가 대상 사업 및 작성 방법
2. 환경영향평가서 싱크홀 관련 작성 사례
3. 시사점

제3장 싱크홀 취약성과 환경영향평가
1. 싱크홀 취약 지반
2. 지하수위 및 경사 변화
3. 싱크홀 환경영향평가 시 예측기법 개선점
가. 지하수 유동
나. 지반 안정성
4. 싱크홀 방지를 위한 저감방안 및 모니터링 기법 개선
가. 지하매설물 현황 검토
나. 지하수 유동과 지반 변위의 연계 계측
다. 광역, 장기 지하수위 측정
라. 싱크홀 비파괴 탐사

제4장 싱크홀 방지를 위한 환경영향평가 작성 지침(안)
1. 터널로 인한 지하수 영향 검토
2. 지반 및 사면안정성
3. 지반 함몰(싱크홀) 취약 지반 굴착 시 예측 및 처리대책
4. 후속 연구 과제
가. 기술 분야
나. 정책 분야

참고문헌

Abstract

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