초록
국내 암석의 일축응력상태와 삼축응력상태의 한계변형률 특성을 연구하고자 국내에 분포하는 6종류의 암석을 대상으로 실내 일축 및 삼축압축시험을 실시하였다. 일축압축실험에 의한 일축압축강도는 대부분 1~100MPa의 범위이었고, 한계변형률도 0.1~1.0%에 위치하여 전반적으로 Sakurai(1982)가 제시한 상 하부 경계선 내에 분포하였다. 그리고 암석의 파괴/한계변형률의 비(${\varepsilon}_f/{\varepsilon}_0$)는 일축강도에 따라 1.0~1.8의 범위로 모두 1.0 이상 나타났다. 삼축압축실험에 의한 한계변형률은 모든 암석에서 0.8%이하로 일축압축실험에서의 최대 한계변형률 1.0% 보다 작은 값을 보였으며, 일축 및 삼축압축실험로부터 산정된 값은 거의 대부분의 암석시료에서 1.0~8.0정도의 범위였다. 본 연구를 통하여 삼축응력상태인 암반의 파괴변형률(${\varepsilon}_{f3}$)은 일축응력상태의 파괴변형률(${\varepsilon}_{f1}$)에 비하여 1.0~8.0배 정도 크고, ${\varepsilon}_{f1}$은 일축응력상태의 한계변형률(${\varepsilon}_{01}$)보다 1.0~1.8배정도 크게 나타나 암반터널 변위계측에 의한 안정성 기준치를 일축강도에 따른 한계변형률(${\varepsilon}_{01}$)로 규정하는 것은 안정측 관리기준이 되는 것으로 판단된다.
Laboratory compressive test was conducted on 6 different types of rock in order to investigate the characteristic of critical strain under uniaxial and triaxial stress condition. The results of uniaxial compressive test mostly ranged within 1~100MPa, the critical strain was also located between 0.1~1.0%. Therefore the results distributed within the upper and lower boundary proposed by Sakurai (1982). And the failure/critical strain ratio (${\varepsilon}_f/{\varepsilon}_0$) showed between 1.0~1.8 value depending on the uniaxial compressive strength. The results of critical strain by triaxial compressive test showed below 0.8% value for all test, the M value calculated from uniaxial and triaxial compressive test results ranged 1.0~8.0 for most of rock specimens. It is concluded that failure strain (${\varepsilon}_{f3}$) of rock mass, which is in triaxial stress condition is larger than the results of uniaxial stress condition (${\varepsilon}_{f1}$) by 1.0~8.0 times and value showed 1.0~1.8 larger value than critical strain (${\varepsilon}_{01}$). Therefore it is a conservative way for rock tunnel to use critical strain (${\varepsilon}_{01}$) calculated from a uniaxial compressive strength on tunnel displacement monitoring.