Abstract
Modulus measurements in vertical boreholes under simulated horizontal in-situ stress conditions were performed on laboratory rock specimens. The experimental program was focused on the examination of modulus change with the variation of the orientation, magnitude and ratios of horizontal biaxial stresses. The experiment results show that the modulus increases when the magnitude of the horizontal stresses increases. The modulus measured in the minimum principal direction increased when the ratio between the horizontal principal stresses increased, while the modulus measured in the maximum principal direction decreased when the ratio of the horizontal principal stresses increased. These were caused by the tangential stresses that vary depending upon the magnitude of horizontal stresses, the applied pressure and the orientation of measurement. Also, the measured moduli were determined under tensile stress, compressive stress, or both stresses. Thus, the stress effect on deformation modulus should be considered, not only for the interpretation of the results of borehole deformability measurement, but also for the design of underground gas storage and pressure tunnel, and for the interpretation of tunnel monitoring.
초기수평 응력상태를 모사하여 응력이 변형계수에 미치는 영향을 검토 하기 위하여 암석 시료에 대하여 공내재하 변형 실내시험을 했다. 실험은 수평 응력의 크기, 응력비, 측정지점을 변화 시켜서 변형계수를 측정하였다. 측정결과 응력의 크기가 증가함에 따라 변형계수가 증가하며 최대 최소응력비가 커짐에 따라 변형계수는 최소응력 방향에서는 증가하고, 최대응력 방향에서는 감소하는 경향을 보였다. 이는 측정 위치에서 접선음력의 크기 변화에 따른 것으로 초기응력의 크기, 방향 및 내압의 크기에 따라 응력이 압축, 인장 또는 압축-인장상태로 바뀌기 때문이다. 따라서 변형 계수 측정시 이들의 영향을 분석한 후 결과치를 해석하여야 한다. 이와 같은 해석은 공내재하 변형 측정 결과 뿐만 아니라 내압이 있는 가스 저장 또는 압축터널 설계 및 터널 계측 결과 해석에도 적용 되어야 한다.