Strength Anisotropy through Artificial Weak Plane of Mudstone

The characteristic of induced anisotropy is investigated in this study for the Pohang mudstone involving the cut plane discontinuity. The uniaxial and triaxial compression tests are performed for anisotropic rocks with artificial joint to look into anisotropic strength characteristics. Both the uniaxial compressive strength and triaxial compressive strength show the lowest value at the angle of cut plane, ${\beta}=30^{\circ}$ and the shoulder type of anisotropy is obtained. Anisotropy ratio (Rc) in uniaxial compression measures 9.0, whereas Rc=1.29-1.98 in triaxial compression is appeared. A series of analyses are made with the test results to derive the suitable parameter values when it is applied to the Ramamurthy (1985) failure criterion. The result of uniaxial compression test is analyzed by introducing the n-index into Ramamurthy failure criterion. The result shows that, n=l is suitable for ${\beta}=0^{\circ}{\sim}30^{\circ}$ and n=3 is suitable for ${\beta}=30^{\circ}{\sim}90^{\circ}$. To analyze the result of triaxial compression test by Ramamurthy failure criterion, anisotropy ratio in uniaxial compression test is added to Ramamurthy's equation and material constants are estimated by modified Ramamurthy's equation. When these values are applied back to Ramamurthy failure criterion, the predicted values are well fitted to the test results. And strength anisotropy for failure criteria of Jaeger (1960), McLamore & Gray (1967) and Hoek & Brown (1980) are also investigated.

인공연약면을 따른 이암의 강도이방성에 관한 연구

포항지역 일원에 분포하는 이암을 대상으로 암석의 파괴강도에 대한 유도이방성을 분석하기 위하여 인공절리면을 갖는 이방성 암석에 대한 일축 및 삼축압축시험을 수행하였다. 시험결과, 일축압축강도와 삼축압축강도의 최소치는 인공절리면의 각도 ${\beta}=30^{\circ}$에서 나타났으며, 이방성 유형은 어깨형태(shoulder type)를 보였다. 또한 일축압축시험에서의 이방율을 산정한 결과, $R_c=9.0$으로 나타나 매우 높은 이방성에 속한 반면, 삼축압축시험에서 이방율은 $1.29{\sim}1.98$ 정도의 낮은 이방성으로 나타났다. Ramamurthy(1985) 파괴규준식에 n 지수를 도입하여 일축압축시험결과를 분석한 결과 ${\beta}=0^{\circ}{\sim}30^{\circ}$에서는 n=1인 곡선과 ${\beta}=30^{\circ}{\sim}90^{\circ}$에서는 n=3인 곡선이 가장 적절한 값을 예측하는 것으로 나타났다. 또한 삼축압축시험결과를 Ramamurthy 파괴규준식을 적용하여 분석하기 위해 매개변수 산정에 관한 Ramamurthy 제안식에 일축압축강도에서의 이방율을 도입하여 제안식을 일부 수정하였다. 이를 이용하여 매개변수를 재산정하고 Ramamurthy 파괴규준식에 적용한 결과 전반적으로 실험치와 잘 일치되는 것으로 나타났다. 또한, Jaeger(1960), McLamore & Gray(1967) 및 Hoek & Brown(1980)의 파괴규준을 적용하여 이암의 파괴강도에 대한 이방성을 살펴보았다.