• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.13-20
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• 2001

외부하중의 작용방향에 의한 암반의 강도 및 변형이 달라지는 것을 강도 이방성, 또는 변형이방성이라 정의되어 진다. 강도 또는 변형 이방성은 층리진 퇴적압, 박층모양의 변성암, 균일하게 절리가 나있는 암석에서 흔히 볼 수 있다. 이러한 강도이방성에 대한 경험적 및 이론적 관점에서의 파괴 규준은 Jaeger(1960), McLamore와 Gray(1967), Donath(1972), Nova(1980), Hoek과 Brown(1980), Ramamurthy(1985)등 많은 학자들에 의해서 연구되어져 왔다. 본 논문에서는 셰일에 대한 삼축 압축시험을 통하여 층리각도에 따른 강도 이방성을 확인하고, 점착력, 내부 마찰각 및 재료상수의 물성치를 회귀분석을 통하여 구하였다. 또한, 수정된 Hoek과 Brown, Ramamurthy 등의 식을 통해 기존의 파괴규준식 및 수정된 식이 강도이방성적 특성을 나타내는 이 지역 셰일에 대한 적용가능성을 논하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.37-45
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• 2009

대구지역에 분포하는 고유이방성 셰일(shale)의 점재하지수 및 일축․압축강도 특성을 평가하기 위한 일련의 실험실 시험을 수행하였다. 또한 시험시편의 크기효과 및 형태효과를 조사하기 위하여 축방향 및 직경방향으로 점재하지수를 측정하였다. 일반적으로 직경방향의 점재하지수는 길이/직경(L/D)비가 대략 1.0 이상일때 일정한 값을 보이고 축방향 점재하 시험 결과 L/D비의 증가에 따라 평균 점재하지수가 약간 감소하는 경향을 보였으며 L/D비가 1.0 이상이면 corner파괴가 발생하였다. 최소의 점재하지수는 층리면이 연직과 이루는 각 ($\beta$)이 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$에서 나타났고 ${\beta}=30^{\circ}$에서 최소의 일축압축강도가 얻어졌다. $\beta$ 값의 범위가 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$인 시편의 점재하지수와 일축압축강도를 측정하여 이들의 상호관계를 회귀분석하였다. 층리면을 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 변화시키면서 측정한 점재하지수는 일축압축강도와 선형적인 관계인 ${\sigma}_c=25.0 I_{s(50)}$로 나타났다. 한편, 층리각($\beta$)를 90${^{\circ}}$로 고정시킨 상태에서의 이들의 상관성은 ${\sigma}_c=14.4 I_{s(50)}$로 나타났는데, 이는 ISRM(1985)에서 추천하는 층리가 없는 무결암 시료에 대한 일반적인 상관성, ${\sigma}_c=22 I_{s(50)}$과는 많은 차이가 있음을 확인하였다. 일축압축강도의 이방성 모형은 기존의 Ramamurthy(1993)이론에 지수 'n'을 도입하여 n= 3을 적용 했을때 측정결과와 잘 부합되는 결과를 얻었다.