Tunnel and Underground Space (터널과지하공간)

Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering (한국암반공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on 3D Roughness Analysis of Rock Joints Based on Surface Angularity

표면평균기울기를 이용한 암석절리면의 3차원 거칠기 분석에 관한 연구

  • 이덕환 (강원대학교 공과대학 에너지.자원공학과) ;
  • 이승중 (강원대학교 공과대학 에너지.자원공학과) ;
  • 최성웅 (강원대학교 공과대학 에너지.자원공학과)
  • Received : 2011.10.28
  • Accepted : 2011.12.13
  • Published : 2011.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Rock joint surface roughness is one of the most important parameters in shear behavior analysis of rock joint surface. Until now, estimation of joint surface roughness has been conducted by various statistical methods with two-dimensional analysis. In this study, standard roughness profile suggested by Barton and Choubey (1977) was expanded into a 3D surface and its surface roughness was analyzed by surface angularity parameter. And the validity of quantification based on surface angularity was secured through comparison with $Z_2$ and Ai parameter. Also the surface angularity parameter was compared with shear strength by joint shear test using the replicated specimen.

암석의 절리면 거칠기 평가에 있어서 최적의 거칠기 파라미터를 선택하는 것은 중요한 문제이다. 선행연구에서 절리면 거칠기의 평가는 여러 가지 통계적 방법에 의해 2차원적으로 이루어져왔다. 본 연구에서는 Barton과 Choubey(1977)가 제안한 표준 프로파일(JRC)을 3차원 표면으로 확장하고, 표면평균기울기를 적용하여 절리면 거칠기를 정량화 하였다. 그리고 $Z_2$, Ai파라미터와 비교하여 표면평균기울기를 이용한 거칠기 정량화의 타당성을 검증하였으며, 복제시료를 이용한 절리면 전단시험을 통하여 전단강도와 표면평균기울기의 관계를 분석하였다.

Keywords

References

  1. 박병윤, 권상기, 2000, 암반 절리 거칠기의 정량화에 대한 연구현황 분석, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 1.10, 566-579.
  2. 이인모, 홍은수, 배석일, 이석원, 2002, 암석의 절리면 거칠기 정량화 기법 개발을 통한 절리면 전단강도 특성 분석, 한국지반공학회 논문집, 18.4, 229-238.
  3. 천병식, 김대영, 2001, 암석 절리면 거칠기의 정량화에 대한 수치적 연구, 한국지반공학회 논문집, 17.1, 85-97.
  4. Barton, N. R., 1976, The shear strength of rock and rock joints, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 13, 255-279. https://doi.org/10.1016/0148-9062(76)90003-6
  5. Barton, N. R. and V. Choubey, 1977, Shear strength of rock joints in theory and practice, Rock Mech. and Rock Engng., Vol. 10, 1-54.
  6. Belem, T., F. Homand-Etienne and M. Souley, 2000, Quantitative parameters for rock joint surface roughness, Rock Mech. and Rock Engng., 33.4, 217-242. https://doi.org/10.1007/s006030070001
  7. Hsiung, S. M., A. Ghosh, M. P. Ahola and A. H. Chowdhury, 1993, Assessment of conventional methodologies for joint roughness coefficient determination, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., Vol. 30, 825-829. https://doi.org/10.1016/0148-9062(93)90030-H
  8. Riss, J. and S. Gentier, 1990, Angularity of natural rock fracture, Proc. International Conference on Mechanics of Jointed and Faulted Rock, Vienna, 399-406.
  9. Tse, R. and D. M. Cruden, 1979, Estimating joint roughness coefficients, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr., Vol. 16, 303-307. https://doi.org/10.1016/0148-9062(79)90241-9
  10. Zongqu, S. and F. M. Xu, 1990, Study of rock joint surface feature and its classification, Proc. International Symposium on Rock Joints, Leon, 101-107.