Creep behaviour of mudstone in the tertiary Duho Formation at Pohang basin

Understanding of a creep behavior in rocks under a constant load, due to visco-elastic properties of rock, is an essential element to predict a long term ground deformation. In order to clarify the creep characteristics of the mudstone in Duho formation at Pohang basin, deposited during Tertiary, a series of laboratory tests including physical properties, unconfined compressive strength and uniaxial creep tests, was performed. The mudstone showed a higher creep potential due to 26% of clay minerals such as illite and chlorite. The unconfined compressive strength of the rock was $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ in average, and four creep tests were performed under constant stress of 40 to 70 % of the strength. The creep constants in the empirical and theoretical equations were deduced from the time-strain curves obtained from the tests. Among the several equations, the empirical equation proposed by Griggs and theoretical equation of Burger’s model are appreciated as the best one to express the creep behavior of the mudstone. Instantaneous elastic strain was linearly increased with stress level but strain velocity during the first creep is decreased with a similar pattern by time lapse regardless the stress level.

포항분지 제3기 두호층 이암의 크리프 거동

암석의 점탄성적 성질에 기인하는 크리프 특성에 대한 이해는 일정하중 하에서 시간에 대한 변형으로 장기적인 지반거동을 예측할 수 있는 중요한 요소이다. 포항지역에 분포하는 제3기 두호층 이암의 크리프 특성을 파악하기 위하여 암석의 기본적인 물성, 역학적 특성 및 크리프 시험을 실시하였다. 대상 이암은 illite 및 chlorite 등 점토광물을 26% 함유하고 있어 큰 크리프 변형을 보였으며, 평균 일축압축강도는 $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ 이었는데, 크리프 시험은 일축압축강도의 40-70% 일정 응력수준에서 수행하였다. 시험 결과 얻어진 시간-변형률 곡선으로부터 암석의 크리프 특성을 규정하는 다양한 경험식 및 이론식의 크리프 상수를 도출하였는데, 그 중 Griggs 경험식 및 Burger 모델의 이론식이 이암의 크리프 특성을 가장 잘 반영하는 것으로 평가되었다. 또, 순간탄성변형률은 응력수준에 정비례하여 증가하였으나, 1차 크리프의 변형률 속도는 응력의 크기와 무관하게 시간 경과에 따라 비슷한 양상으로 감소하였다.