불연속면 또는 단열은 암반 내의 역학적 분리면을 통칭하는 것으로서 암반 내의 작은 흠집이나 물리적으로 불균질한 곳이나 불연속면 주위에 응력이 집중되어 초래되는 변형의 결과이다. 불연속면은 정압, 지체구조적, 그리고 열적 응력 및 높은 수압에 반응하여 형성되며, 아주 미세한 것부터 대륙 규모에 걸쳐 다양한 크기로 발달한다. 불연속면은 연속체로서의 암반을 물리적으로 분리시키기 때문에 그 자체로서 역학적인 약대에 해당되고, 지하수의 유동 통로의 기능도 하기 때문에 지질공학, 지반공학 및 수리지질학 실무에서 매우 중요한 요소로 작용한다. 경제적으로 중요한 석유, 지열 및 수자원 저류체 역시 단열 암반 내에 형성된다. 불연속면은 오염물질의 이동과 분산을 제어할 뿐만 아니라 암반을 기초로 하거나 대상으로 하는 공학적 구조물과 굴착의 안정성에도 역시 영향을 미친다. (중략)

암석의 풍화과정은 화학적인 변질, 물리적인 분해 및 생물학적인 작용으로 나뉘어 진다. 풍화에 영향을 주는 요소는 기후, 조성광물의 종류 및 구조, 절리와 단층, 열수변질작용과 광화작용, 염기성 및 산성암맥과 지형 등이다. 또한 암석의 풍화는 성인에 따라 다양한 양상으로 진행되는데 이는 암석을 이루고 있는 각각 광물들이 열역학적인 반응경로가 서로 다르고, 이에 수반되는 물리적인 풍화진행속도가 차이가 있으며, 암석의 균질성, 투수성 등이 암종별로 다양하기 때문이다. 현장에서 암석의 풍화정도는 조성광물의 변질과 분해정도를 육안 등으로 정성적으로 판단하고 분류하는 것이 일반적이다. (중략)

공학지질도(Engineering geology map)는 토목공사의 예비단계에서 필요한 지질자료를 도면에 표시하여 지질공학 계획(Engineering geological plan)의 수립과 토목설계 정보를 제공 위하여 작성하는 특수지질도이다. (Report by the geological society engineering group working party, 1972). 공학지질도에는 지질공학, 토목 또는 건축 기술자들이 필요로 하는 지질정보를 수록하기 때문에 기존의 지질도(Geological map)와는 다르게 작성한다. 즉, 지질도는 암석의 광물조성, 석기 (texture), 층서, 지질구조 등의 지질학적 분석을 통하여 지각의 생성 메카니즘과 지구의 역사를 규명하는 것이 궁극적 작성 목표이다. 따라서 지질도에는 공학기술자들이 필요로 하는 암석과 토층의 물리적/공학적 특성이나 지하수에 대한 정량적 정보 등이 수록되지 않을 뿐 아니라 공학기술자들에게 필요한 인간 생활권 부분인 지표와 천부의 지질학적 특성이 제외되는 경우가 많다. (중략)

시추조사는 지반상태를 파악하기 위한 조사중에서 가장 기본적이며 구체적인 조사방법이다. 원 하는 심도의 시료를 채취하여 지층을 직접 확인할 수 있고, 이 시료를 가지고 각 종 시험을 할 수 있기 때문이다. 더구나 시추공에서 시험할 수 있는 각종 정밀한 장비들이 개발되면서 시추공시험으로써 많은 지하정보를 얻을 수 있게 되었다. 이 정보들은 현장의 정보이기 때문에 실내시험에서 얻는 정보보다는 훨씬 가치가 있으므로 시추조사의 목적은 시료채취보다는 공내시험에 더 비중을 두게 되었다. 시추공 시험은 1.6에 편집되었지만 시추조사와 연계시켜 이용하는 것이 편리하다. (중략)

원격탐사란 직접적인 접촉 없이 대상물의 전자파 반사 특성을 파장별로 측정하여, 이를 처리, 해석함으로써 대상물에 대한 속성, 상태, 위치 및 형태에 대한 정보를 얻고자 하는 기술이다. 특히 획득된 자료가 영상(image)으로서 표현될 수 있으며, 영상을 매체로 하여 처리되고 해석된다는 점이 원격탐사 기술의 특징이다. 1972년에 미국의 항공우주국(NASA)이 지구자원 기술위성(Earth Resources Technology Satellite)을 성공적으로 발사함으로써 세계 최초의 위성 관측에 의한 원격탐사가 시작된 이래. 원격탐사 기술은 지도제작. 자원탐사, 지질조사, 지구환경, 해양 및 기상 등 다양한 분야에서 활발하게 활용되고 있다. 현재 우리나라를 비롯하여 미국, 캐나다, 프랑스, 일본, 인도 등 세계 각국이 각자 지구관측용 원격탐사 위성을 보유하고 있다. (중략)

물리검층은 주로 석유탐사 분야에서 개발·이용되어왔으나 소구경 시추공을 이용하는 지반조사. 자원평가, 지하수조사 또는 환경오염조사 등에서 물리검층의 수요가 증가하고 있다. 국내에서 수행된 물리검층은 우라늄 탐사 목적으로 1980년 전후로 많이 수행되었으며 1990년 중반에는 지하수 조사에 일부 활용되어 왔다. 현재 물리검층의 활용도가 증가하고 있는 분야는 지반조사 분야로 원위치 물성측정, 시추공과 교차하는 암반의 균열파악 등 터널, 교량과 같은 각종 토목분야의 지반조사에 많이 활용되고 있다. 이외에도 지하수 유동특성 규명이나 환경오염조사, 자원평가(지열, 온천, 석·골재, 금속광상 등)에도 활용되고 있다. (중략)

암석의 물리적 성질이란 암석이 공학적으로 보편화 된 조건인 상온, 상압 하에서 고유하게 지니고 있는 특성으로 비중, 공극율, 강도 등이 있다. 물리적 성질은 무결암을 대상으로 주로 실험실내에서 정해진 방법에 따라 정량적으로 측정할 수 있으며, 특정 암석에서 측정한 여러 가지 간은 해당 암석의 특성을 고유하게 나타내고 있으므로 이를 암석의 물질 정수라고도 한다. 현재 암석의 물리적 성질을 측정하기 위한 방법으로는 국제암반공학회(ISRM. International Society for Rock Mechanics)가 제안한 방법(Brown, 1901)이 가장 널리 적용되고 있다. (중략)

지반에 터널을 굴착하는 경우 지중 응력은 교란되게 되며 굴착면 근처에서는 응력이 재분포하게 된다. 그러므로 굴착면 주변의 응력분포를 알기 위해서는 굴착 전의 지중 응력을 측정하거나 예측해야 한다. Hoek과 Brown(1980)은 여러 지역에서 수집한 지중 응력의 실측자료를 그림2.1-1과 그림 2.1-2와 같이 나타내었다. 그림2.1-1에 의하면 다음 식에서 수직응력 ($\sigma_z$)이 단위 중량($\gamma$)과 심도(ｚ)에 의해서 예측하는 값과 잘 일치하고 있음을 보여준다. (중략)

사면 파괴의 분류에 대하여는 여러 학자들(Hutchinson, 1968; Varnes, 1978; Hoek and Bray, 1981)에 의하여 시도되어 왔으며, 일반적으로 파괴면의 기하학적 형상, 물질의 이동 형태와 이동 물질의 종류 등에 따라 분류한다. 현재 널리 사용되는 사면 파괴에 대한 분류로는 Varnes(1978)와 Hoek and Bray(1981)의 분류법이다. 이외 일본 지반 공학회에서는 파괴 두께와 관련된 사면 붕괴 유형을 구분하였다. 여기서는 각각의 분류에 대해 기술하고, 일반적으로 암반 사면에 대한 붕괴 유형 분류를 제시한다. (중략)

댐의 항구적인 안전을 담보하기 위해서는 댐 구조물 자체가 안전하여야 함은 물론 댐 구조물의 기초를 이루는 지반이 충분한 차수성과 내하성을 가져야 하므로 이들의 특성을 규명하기 위한 지질조사는 매우 중요하다. 댐 지질조사의 목적은 댐의 기초지반, 댐 체 축조를 위한 재료원 및 저수지 주변지반 등에 대한 지질학적 특성을 파악하고, 댐의 설계와 시공에 필요한 지질공학적 제반 성질을 상세히 파악하는데 있다. (중략)

암반 기초에서 발생 가능한 파괴형태로는 $\circled1$전단파괴(Shear failure) $\circled2$관입파괴(punch failure) $\circled3$붕락(Collapse) $\circled4$균열파괴 (cracking) $\circled5$분쇄상파괴 (crushing) $\circled6$쐐기상파괴 (wedging)를 들 수 있다. 그림 2.4-1에서 (a)는 연암층 내에서의 전형적인 전단파괴를 나타내고, (b)는 소성암반 상부에 강성암반이 놓였을 때의 전단파괴를 보여준다. (c)는 2층으로 구성된 지반에서의 전단파괴 양상이며, (d)는 편심하중이 작용할 때의 전단파괴이다. (e)는 사면 상에서의 활동에 의한 파괴유형이다. (f)는 절리가 발달한 풍화된 암반내로 진행되는 관입파괴를 보여주고 있다. (e)는 연암지반 내부로 강성암반이 관입되어 파괴된 모습이다. (h)는 풍화된 화강암에서의 관입파괴 유형이다. (i)는 석회암층 내부의 지하공동에 의한 붕락현상을 보여주고 있으며, (j)는 지하수의 유동에 의해 형성된 공동으로 인한 붕락파괴를 나타낸다. (k)는 균열파괴, (l)은 분쇄상 파괴, (m) 쐐기상 파괴, (n)은 단층선을 따른 파괴 유형이다. (중략)

석재의 무분별한 개발로 인한 산림훼손을 최소화하고 상품성 있는 석재 가능성을 확인하기 위하여 채석허가 이전에 지질조사 및 시추탐사를 통한 매장량과 경제성 등 채석타당성을 평가하는 것이 필요하다. 골재가 부존하는 충적층은 다양한 입도와 지층 단면을 가지고 있기 때문에 이를 대상으로 골재를 채취하려면 골재의 품질과 매장량을 확인해야 한다. 또한 무분별한 골재 채취는 홍수시 유량과 유속을 변경시키므로 합리적인 채취량을 추산할 필요가 있다. (중략)

지하수를 사용하고 있는 기간은 수 천년이지만 지하수의 특성이 알려지기 시작한 것은 17세기 부터이다. 지하수는 용천이나 착정공 외에는 눈으로 볼 수 없기 때문에. 비전문가는 지하수 유동, 산출, 근원에 대하여 아직도 이해하기가 힘들다. 고대에는 지하수의 기원을 해수로 생각하였고 현 대에도 많은 사람들은 지하수는 지하하천형태로 부존하며, 수맥을 만나야만 지하수가 산출되는 것으로 이해하고 있다. 현재 수리지질전문가들은 지하수를 수문순환계의 일부로 설명하고 있으며, 국지적 규모의 지하수 유동에 대하여는 잘 알려져 있으나 광역적인 지역에서 지하수의 적정 산출량, 부존대 위치. 지하수 수질에 대한 정량적인 자료는 매우 부족한 현실이다. (중략)