Abstract
In this study, a series of triaxial tests to Jeju basalt were carried out and then shear strength parameters of rock were estimated by the Lade's three-dimensional failure criterion. Also, the characteristics of shear strength parameters and failure plane which were estimated by the three-dimensional failure criterion were analyzed and this failure criterion was compared with the Mohr-Coulomb failure criterion. The variables of ${\eta}_1$ and m are derived from the relationship between ($I_1^3/I_3-27$) and ($P_a/I_1$) during the failure period using the Lade's three-dimensional failure criterion. The failure plane size of Tracy-basalt has the largest plane and that of Scoria has the smallest plane among other octahedral planes which is the three-dimensional failure plane. Also, the failure plane of Tracy-basalt is formed as a triangle and that of Scoria is formed as a circle among other octahedral planes. As the result of comparison with the triaxial test results and the Lade's failure envelope and the Mohr-Coulomb failure envelope, the Lade's failure envelope matched up under higher stress, while the Mohr-Coulomb failure envelope matched up under lower stress. Also, the Lade's three-dimensional failure plane is larger than the Mohr-Coulomb three-dimensional failure plane. It means that the shear strength parameters estimated by the Lade's failure criterion is larger than that of the Mohr-Coulomb failure criterion.
본 연구에서는 제주도 현무암에 대한 삼축압축시험을 실시하고 Lade(1977)의 3차원 파괴규준을 적용하여 강도정수를 산정하였다. 그리고 3차원 파괴규준에 의해 산정된 강도정수와 파괴면의 특성을 살펴보고, Mohr-Coulomb의 파괴규준으로 산정한 전단강도정수와 비교검토하였다. 삼축압축시험결과를 토대로 Lade(1977)의 3차원 파괴규준을 이용하여 파괴시의 ($I_1^3/I_3-27$)과 ($P_a/I_1$) 관계로부터 매개변수인 ${\eta}_1$ 및 m을 구하였다. 3차원 파괴면을 나타내는 정팔면체 평면에서 조면암질 현무암의 파괴면이 가장 크고 스코리아가 가장 작으며, 단면형상은 조면암질 현무암이 가장 삼각형에 가깝고 스코리아가 가장 원형에 가까운 것으로 나타났다. 정팔면체 평면에서 삼축실험결과와 Lade의 파괴포락선 및 Mohr-Coulomb의 파괴포락선을 비교한 결과 높은 응력하에서는 Lade의 파괴규준이 실험치와 일치하며, 낮은 응력하에서는 Mohr-Coulomb의 파괴규준이 실험치와 일치하는 것으로 나타났다. 그리고 Lade의 3차원 파괴면은 Mohr-Coulomb의 3차원 파괴면보다 크며, 이는 Lade의 파괴규준으로 산정된 전단강도정수가 Mohr-Coulomb의 파괴규준으로 구한 것 보다 더 크게 산정됨을 의미한다.
