Suggestion of Charts and Equations Estimating the Strength Parameters of Rock Mass Using the Rock Mass Classification Value

The strength parameters used in rock mass design are mainly estimated by equations using Hoek-Brown failure criterion because the tests to obtain the values are limited and expensive. To estimate the strength parameters, the Hoek-Brown failure criterion should be transformed to the Mohr-Coulomb failure criterion. But the processes are more or less cumbersome due to the several stages including the computation and the analyzing steps. In this study, several rock states of various conditions were modeled and then the strength parameters were estimated using the Hoek-Brown failure criterion. Thereafter by analyzing the results, some charts and equations estimating the strength parameters through only one step or easily in the field using the values of RMC, the uniaxial compressive strength and the rock constant ($m_i$), were suggested. And then the suggested method was compared and discussed with the existing method.

RMC 값을 이용한 암반의 강도정수 값 추정도표 및 추정식의 제안

암반설계에 필요한 암반의 강도정수 값을 산정할 시에는, 암반 내 원위치시험이 극히 제한적이며 비용이 고가여서 주로 Hoek-Brown 파괴기준을 이용한 추정식을 사용하고 있다. Hoek-Brown 파괴기준식을 사용할 때에는 이 식을 Mohr-Coulomb 파괴기준식으로 변경하여야 지반의 강도정수 값을 추정할 수 있다. 그러나 파괴기준의 변경과정은 계산 및 분석단계 등 여러 단계를 거쳐야 하는 불편함이 있다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 접할 수 있는 다양한 조건의 암반상태를 모델링한 후, 일차적으로 Hoek-Brown 파괴기준을 이용하여 강도정수 값을 산정하였다. 그 결과를 분석하여 RMC, 암석의 일축압축강도(${\sigma}_c$), 암석계수($m_i$)의 3가지 사용요소를 이용하여 한번의 계산과정을 통해 암반의 강도정수를 추정할 수 있는 추정식 및 현장에서 손쉽게 강도정수를 산정할 수 있는 추정도표를 제안하였다. 이러한 제안 도표 및 제안식을 기존의 Hoek-Brown 및 Mohr-Coulomb 파괴기준식과 비교, 검토함으로써 본 제안의 타당성을 검증하였다.