Tunnel and Underground Space (터널과지하공간)

Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering (한국암반공학회)
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A Study of Weathering Characteristics of Cretaceous Granite in Kimhae Area due to Artificial Weathering Processes

인공풍화과정에 의한 김해지역 백악기 화강암의 풍화특성에 관한 연구

  • 엄정기 (부경대학교 에너지자원공학과)
  • Received : 2012.02.07
  • Accepted : 2012.02.23
  • Published : 2012.02.29
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Abstract

It is very difficult to capture the weathering characteristics of rock because of limitation caused by time and space. A new scheme of experiment that includes physical and chemical weathering processes was implemented on Cretaceous granitic rock samples from Kimhae area to investigate the variations of geomechanical properties of deteriorated rocks due to artificial weathering processes. The seismic velocity was found to decrease with increasing artificial weathering cycle. Effective porosity and absorption tend to increase with artificial weathering processes. The amount of deterioration of rock samples depend on pre-test degree of weathering. Effective porosity, absorption and seismic velocity can be used as the measure of weathering characteristics of granite in the study area. Weathering is accelerated by combined effect of physical and chemical weathering processes. The new experimental methodology conducted in this study has strong capability to analyze the weathering characteristics of rocks.

암석에 대한 풍화특성 연구는 시공간적 제약으로 인한 어려움이 따른다. 이 연구는 경상남도 김해시 일대에 분포하는 백악기 화강암에 대하여 물리적 및 화학적 풍화과정을 인공적으로 재현하고 풍화진행에 따른 암석의 지질공학적 특성변화를 고찰하였다. 인공풍화과정에 의하여 시료의 탄성파속도는 현저하게 감소하였으며 공극률 및 흡수율은 뚜렷하게 증가하였다. 초기 풍화등급이 높은 암석일수록 인공풍화과정에 따른 물성변화의 폭이 크며 풍화에 취약한 것으로 나타났다. 공극률, 흡수율 및 탄성파속도는 연구지역의 화강암에 대한 풍화지수로 유용하게 사용할 수 있다. 물리적 및 화학적 풍화과정이 복합적으로 일어나는 조건에서 암석풍화는 더욱 촉진된다. 이 연구에서 복합적인 풍화과정을 재현한 연구방법은 암석의 풍화특성을 규명하고 예측하는 데에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. 강성승, 김종인, 오바라 유조, 히라타 아츠오, 2011, 동결융해시험에 의한 사암 및 안산암의 풍화특성 평가, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 21.2, 145-150.
  2. 박연준, 유광호, 양광용, 우익, 빅찬, 송원경, 2003, 동결-융해 시험에 의한 화강암의 풍화 특성 연구, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 13.3, 215-224.
  3. 송원경, 우익, 김복철, 2009, 풍화가속실험을 통한 독도 암체의 풍화특성 분석, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 19.4, 318-327.
  4. 엄정기, 신미경, 2009, 경남 함안군 백악기 이암의 동결-융해에 따른 물성변화 및 미세균열 발현특성, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 19.2, 146-157.
  5. 엄정기, 우익, 박혁진, 2009, 동결-융해 풍화에 의한 원주지역 쥬라기 화강암의 지질공학적 특성변화, 자원환경지질(대한자원환경지질학회지), 42.3, 261-272.
  6. 우익, 박혁진, 2004, 옥천대지역 -제천.금산.김천 - 에 분포하는 화강암 및 화강 편마암의 풍화분류에 관한 고찰, 자원환경지질(대한자원환경지질학회지), 37.3, 355-364.
  7. 우익, 한병현, 2007, 춘천시 신북지역에 분포하는 운모편암의 물리적 풍화특성, 자원환경지질(대한자원환경지질학회지), 40.6, 771-784.
  8. 우익, 엄정기, 박혁진, 2009, 강원도 원주일대에 분포하는 화강암 및 화강편마암의 화학풍화실험에 의한 물성 변화 연구, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 19.3, 213-225.
  9. 이창섭, 조태진, 이상배, 원경식, 2007, 제주도 한라산조면암의 풍화특성에 관한 연구, 지질공학(대한지질공학회지), 17.2, 235-251.
  10. 장현식, 장보안, 이준성, 2004, 강원도 횡성군 풍암분지 백악기 셰일의 동결-융해에 따른 지질공학적 특성 변화, 지질공학(대한지질공학회지), 14.4, 401-416.
  11. 한국암반공학회, 2005, 암석의 탄성파속도 측정 표준시험법, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 15.4, 239-242.
  12. 한국암반공학회, 2006a, 암석의 공극률 및 밀도 측정 표준시험법, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 16.2, 95-98.
  13. 한국암반공학회, 2006b, 암석의 흡수율 및 비중 측정 표준시험법, 터널과 지하공간(한국암반공학회지), 16.2, 99-101.
  14. Chorley, R. J., 1969, The role of water in rock disintegration, Introduction to Fluvial Processes, Methuen, 53-73.
  15. de Vallejo, L. I. G. and M. Ferrer, 2011, Geological engineering, CRC Press/Balkema, Netherlands, pp. 678.
  16. Dearman, W. R., 1974, Weathering classification in the characterization of rock for engineering purposes in British practice, Int. Ass. Eng. Geol. Bull. 9, 33-42. https://doi.org/10.1007/BF02635301
  17. Fookes, P. G., C. S. Gourley and Ohikerec, 1988, Rock weathering in engineering time, Quarterly Journal of Engineering Geology 21, 33-58. https://doi.org/10.1144/GSL.QJEG.1988.021.01.03
  18. IAEG (International Association of Engineering Geology), 1979, Classification of rocks and soils for engineering geological mapping, Part 1: Rock and soil materials, Int. Ass. Eng. Geol. Bull. 19, 364-371. https://doi.org/10.1007/BF02600503
  19. ISRM (International Society for Rock Mechanics), 1981, Basic geotechnical description of rock masses, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 22, 51-60.
  20. Ruxton, B. P. and L. Berry, 1957, Weathering of granite and associated erosional features in Hong Kong, Bulletin of the Geological Society of America 68, 1263-1291. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1957)68[1263:WOGAAE]2.0.CO;2
  21. Woo, I., J. A. Fleurisson, Y. J. Park, K. C. Han, W. K. Song, H. J. Park, I. S. Kim, 2008, Essai d'alteration chimique acceleree au laboratoire par le double extracteur Soxhlet. Application a des roches granitique de Coree du Sud., Bulletin of Engineering Geology and the Environment 67, 443-452. https://doi.org/10.1007/s10064-008-0140-7

Cited by

  1. Variation of Physical and Microstructural Properties of Limestone caused by Artificial Freezing and Thawing vol.25, pp.5, 2015, https://doi.org/10.7474/TUS.2015.25.5.435