세부조사는 예비조사 단계에서 수집된 계획에 따라 수행되며, 크게 지표조사와 지하탐사로 나눌 수 있습니다.
현지조사 단계에서는 지형이나 지질구조 및 수리학적인 자료들은 물론이며, 공사와 직접 관련된 지반의 공학적 특성에 대한 정밀조사가 이루어집니다.
1. 지표조사
지표조사는 조사 지역의 지형 및 지표지질에 대한 정밀조사로써 예비조사 단계에서 수집한 자료들을 확인하고 보완하기 위한 것입니다. 지표조사는 지표 지질조사 및 지형 측량과 항공사진이나 인공위성 자료의 분석 등을 포함하는 원격탐사로 나눌 수 있습니다.
1) 지표 지질조사 및 지형 측량
지표 지질조사와 지형 측량은 조사 지역의 표토 및 암석의 분포 특성, 단층이나 습곡, 절리 등의 지질구조의 발달상태 등을 파악하여 정밀 지질도를 작성하고 지질 재해의 가능성을 검토하기 위하여 수행됩니다. 조사 자료에는 지질 단면도가 추가됩니다. 지표 지질조사에는 지반의 수리 지질학적 조건에 대한 조사가 포함되며, 1:50,000, 또는 1:2,500~1:5,000 축척의 지형도를 기본으로 수행됩니다.
2) 원격탐사(remote sensing)
넓은 의미에서 원격탐사란 대상(object)에 대한 자료를 직접적인 접촉이 없이 획득하는 것을 말합니다. 따라서 지구물리탐사도 원격탐사의 범위에 속할 수 있으나, 일반적으로 원격탐사는 항공기나 인공위성에서 촬영한 항공사진이나 Landsat 등의 화상 자료(image)를 통한 자료의 수집과 해석을 의미합니다.
항공사진은 지표 지질조사를 보완할 수 있는 정보를 제공합니다. 예를 들면 퇴적층의 분포나 산사태, 불연속면의 분포나 광역적인 선구조의 발달형태 등의 자료들을 제공합니다.
2. 지하조사
지하조사에서는 지반의 강도나 변형계수와 같은 역학적 특성, 지하수면의 위치나 투수율 등의 수리학적 특성, 표토층의 두께, 기반암의 종류, 또는 대규모 파쇄대의 분포와 같은 지질학적 특성 등에 대한 자료를 얻습니다. 지하조사는 물리탐사, 시추조사 및 원위치 시험 등으로 구분할 수 있습니다.
1) 물리탐사
물리탐사는 지반의 물리적 특성에 따라 나타나는 현상을 해석하여 지질구조나 암반의 역학적 특성을 파악하기 위한 것입니다.
지하의 지질 및 구조에 대한 정량적인 정보를 얻기 위해서는 지표 물리탐사만으로 충분하지 못합니다. 따라서 좀더 정확하고 체계적인 분석을 위해 도입된 시추공 물리탐사는 시추공 내에 설치한 송신원과 수신 장치로부터 지하구조에 대한 자료를 수집하는 것으로서, 시추공간(crosshole) 방식과 단일 시추공을 사용한 방식이 대표적입니다.
단일 시추공 방식의 예는 시추공 텔레뷰어와 시추공 화상처리 시스템을 들 수 있습니다.
지오토모그래피는 한 시추공에서 발생한 신호를 다른 시추공에서 수신하며, 시추공 사이에 있는 지반의 물성변화나 지질구조에 대한 2차원 및 3차원적인 영상정보를 제공합니다. 전달되는 신호의 종류에 따라 탄성파 토모그래피, 레이다 토모그래피, 전기비저항 토모그래피 등으로 구분됩니다.
2) 시추공 스캐닝(borehole scanning)
시추공 스캐닝은 물리 검층의 일종으로 시추공 내벽으로부터 절리나 파쇄대와 같은 불연속면에 대한 정보를 추출하는 방법을 총칭하는 것으로서, 초음파 주사(acoustic scanning), 디지털 카메라와 같은 광학, 또는 전기비저항등을 이용합니다.
시추공 스캐닝은 일반적인 코어 시추의 경우, 절리의 존재와 취이는 확인할 수있으나, 방향성에대한 정보를 획득할 수 없다는 단점을 보완한 방법으로 개발되었으며, 부가적으로 여러 정보를 얻을 수 있는 장점이 있습니다.
시추공 텔리뷰어(borehole televiewer, BHTY)는 발진기에서 나온 초음파 빔이 회전하는 거울에 반사된 후 공벽에 수직하게 방사되고, 공벽에 따라 다시 반사된 반사파를 다시 수신합니다.
시추공 화상처리 시스템(borehole image processing system, BIPS)은 디지털 카메라를 사용하여 공벽에 대한 화상 자료를 획득합니다. 시추공 텔레뷰어는 매질(즉, 공내수)을 통한 초음파의 전달속도를 이용하므로 공내수가 있는 경우에만 적용이 가능하지만, 시추공 화상처리 시스템은 공내수가 없는 경우가 더욱 뚜렷한 영상을 확인할 수 있습니다.
3) 시추조사
시추조시는 가장 대표적인 지반조사의 방법으로서 지하에 분포하는 암석의 종류나 지층의 순서, 여러 가지 불연속면들의 분포에 대한 정보를 제공합니다. 시추조사의 목적은 주로 시추시료의 관찰에 따라 지반의 지질학적 특성을 파악하기 위한 것이지만, 표토나 암석시료를 채취하여 다음 단계인 실험실 조사에서 시료의 역학적인 특성을 파악하기 위한 경우가 많다.