Engineering Properties of Mylonite in the Youngju Area

The area to be studied is the place where the main line rail way will be constructed in accordance with the scheduled construction project of Yeongju dam, and is a fold and mylonite zone over several km that is formed by ductile-shearing effect. The ductile shear zone, which has been transformed by faulting for long geological time, shows a complicated geological structure. Due to the recrystallization of mineral caused by transformation in deep underground (>8km), a mylonite zone with lamellar structure has properties distinguished from other fault zones formed by transformation near earth surface <2km). To see the properties of mylonite, this study analyzed the transformation rate of sample rocks and the shape of constriction structure accompanied with transformation. While the transformation of fault zone shows a round oblate, the mylonite zone shows a prolate form. Transformation rate in fault zone was measured to be less than 1.2 compared to the state before transformation while the measured rate in mylonite zone was 2.5 at most. Setting the surface of discontinuity as the base, the unconfined compressive strength of slickenside can be categorized in sedimentary rocks, and a change of strength was observed after water soaking over certain time. Taking into account that the weathering resistance of the rock based on mineral and chemical organization is relatively higher, its engineering properties seems to result from the shattered crack structure by crushing effect. When undertaking tunnel construction in mylonite zone, there should be a special care for the expansion of shattered cracks or the fall of strength by influx of ground water.

영주지역 압쇄암의 공학적 특성 연구

본 연구의 대상지역은 영주댐 건설로 인해 이설되는 중앙선 철도 건설 예정지로 수 km에 걸쳐 연성전단작용에 의한 습곡과 압쇄암이 분포한다. 연성전단대는 지질시대 동안 작용한 단층작용으로 변형되어 복잡한 지질구조를 보인다. 연성전단대는 고온고압의 지하십부(>8km)에서 작용한 변형에 의한 광물의 재결정 작용으로 엽편상의 유동조직을 가지는 압쇄암이 발달하며, 이로 인해 지표부근(<2km)의 변형으로 형성된 단층대와 구별되는 공학적 특성을 가진다. 압쇄암의 특성을 파악하기 위해 시편으로 제작된 암석을 대상으로 변형률과 변형에 수반된 압축구조의 모양을 분석하였다. 단층대의 변형된 모양은 엽리상의 편원(oblate)한 모양이 우세한 반면 압쇄대는 광물의 신장에 의한 편장(prolate)한 형태가 우세하다. 변형률은 변형이전 상태를 기준으로 단층대가 1.2배미만의 변형을 보이는 것에 비해 압쇄대는 최대 2.5배의 변형을 나타내는 것으로 분석되었다. 불연속면을 기준으로 적용한 암반분류에서 경암의 일축압축강도는 연암정도의 강도를 보였으며, 일정 시간 수침 후에 강도의 변화가 관찰 되었다. 본 연구결과 조사된 암석들의 공학적 특성은 광물조성과 화학 조성에 기초한 풍화저항력이 비교적 높은 것을 고려할 때 압쇄작용에 수반된 미세균열구조에 의한 것으로 판단되었다. 따라서 압쇄암이 넓게 분포하는 지역에서 터널굴착을 하는 경우, 미세균열에 의한 팽창과 지하수 유입에 의한 강도저하가 발생할 수 있으므로 시공시 각별한 주의가 필요한 것으로 판단되었다.