• 지구물리와물리탐사
• /
• 제14권4호
• /
• pp.324-334
• /
• 2011

석모도에서 산출되는 암석시료를 이용하여 파괴강도를 5단계로 나누고 하중을 증가시키면서 손상 진행에 따른 P-, S-파 속도의 변화 특성을 고찰하였다. 재하 전 상태에서부터 일축압축강도의 95%까지 하중을 받은 9개의 수포화 시험편들이 1시간 동안 상온에서 건조되어 가는 동안 탄성파 속도는 암종별로 변화폭이 상이하였으며, P-파의 경우 0.9 ~ 18.3%, S-파 속도는 2.8 ~ 14.8% 로 큰 차이를 보였다. 하중에 의해 건조한 암석에 미세균열이 발생하면 P-파 속도가 일률적으로 감소하는 현상과는 달리, 수포화 암석의 경우는 균열생성에 의한 속도 감소 요인과 수포화에 의한 속도 상승요인의 상호작용에 의해 속도 증감 양상이 매우 복잡하게 나타나지만 대부분의 경우에서 전반적으로 재하 초기단계에서는 속도가 증가하다가 나중에는 감소하는 경향을 보였다. 감소가 시작되는 시점도 암종별로 1 ~ 4단계로 다양하다. 파괴 후에도 형태를 보존한 25h-2와 29-2 시료에 대해서 파괴후의 속도를 측정한 결과는 현저한 공극율의 상승과 함께 탄성파 속도도 현저히 감소하였다. 조암광물별로 보면 석영 함량이 증가하면 탄성계수가 커지며 층상구조형 규산염광물이 증가하면 탄성계수는 작아지는 경향을 보였다.

• 지질공학
• /
• 제20권1호
• /
• pp.89-100
• /
• 2010

암석의 손상상태를 평가하기위한 여러 방법들이 제안되어 있으나, 일부의 방법은 명확한 손상기준을 제시하기도 하지만 일부의 방법은 매우 모호하여 분석자의 주관에 따라 값이 달라지기도 한다. 그러므로 이 연구에서는 황등화강암을 대상으로 현재까지 제안된 모든 손상기준 결정방법을 적용하여, 각 방법의 적용성, 오차 및 최적의 손상기준결정 방법 등을 연구하였다. 또한 암석의 균열발달 및 파괴특성의 규명에 가장 중요한 손상기준인 균열개시응력과 균열손상응력을 FSR 및 장기 정하중 시험을 이용하여 검정하였다. 황등화강암의 균열닫힘응력과 균열개시응력은 각각 57.5 MPa, 77.6 MPa이며 균열체적변형률에서 측정하는 것이 가장 정확한 것으로 판단된다. 2차 균열개시응력은 90.6 MPa로 측정되었으며, 미소파괴음 계수 및 계수율이 균열개시응력의 측정에 가장 효과적인 것으로 판단된다. 균열결합응력 측정은 체적강성곡선, 미소파괴음 계수 및 미소파괴음 계수율이 가장 효과적인 방법으로 판단되며, 균열결합응력은 110.3 MPa이다. 균열손상응력은 체적강성곡선 및 미소파괴음 계수율에서 가장 명확히 측정되며, 약 127.5 MPa이다. 일축압축강도에 대한 비로서 나타낸 균열개시응력은 0.47로 FSR 값 0.46과 매우 유사하며, 균열손상응력은 0.77로 장기 정하중 시험을 통하여 측정된 장기 강도비 0.75~0.8과 거의 일치하여 균열개시응력 및 균열손상응력 값이 정확함을 검정하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권12호
• /
• pp.35-42
• /
• 2014

탄소배출을 줄이기 위해 각 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있고, 도로분야에서도 아스팔트 및 시멘트를 대체하는 공법을 개발하기 위하여 노력하고 있다. 그러나 고화제 중에서 시멘트는 가격이 저렴하고 성능이 우수하여 이를 대체하기에 어려운 실정이다. 고분자 재료는 가벼우면서도 복합기능을 추가할 수 있도록 가공이 쉬워서 여러 가지 용도로 사용되고 있으며, 제조공정에서 탄소배출이 적어서, 시멘트를 이용한 흙 포장을 대체한다면 그 효과가 크다. 본 연구에서는 고화 원리가 다른 3종류의 유기계 폴리머 고화제를 사용하여 공기 중 양생과 건조로에 의한 양생을 적용하여 양생방법에 따른 강도의 차이점을 파악하였다. 유기계 폴리머 고화제만을 적용하여 산책로 및 자전거도로의 포장에 사용 가능한지를 파악하여, 3가지 종류의 고화제를 적용한 일축압축강도시험에서 모두가 자전거 도로의 최소 소요강도를 만족하는 것으로 나타났다. 그리고 공시체의 함수비 변화에 따르는 흙 포장체의 강도 특성을 평가하여 상관관계를 제시하고 유기계 폴리머 고화제를 이용한 경우의 적절한 양생방법을 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.205-217
• /
• 2006

암석과 불연속면은 암반을 구성하는 주요소이며 각각의 주요 물성들은 암반 구조물의 역학적 안정성에 직접적인 영향을 미친다. 암석 및 암반 불연속면의 물성은 시료의 크기에 따라 변화하는 양상을 보이므로 실험실 시험에서 얻은 물성을 현장 구조물 설계에 적용할 때는 세심한 주의가 필요하다. 이러한 이유로 실험실에서 얻은 암석 및 불연속면의 물성을 이용하여 현장규모의 암석 및 불연속면의 물성을 합리적으로 예측하는 방법을 확립할 필요가 있다. 본 연구에서는 암반의 크기 효과에 대한 기초 연구로서 불연속면을 제외한 무결암 부분의 크기에 따른 물성 변화를 알아보고자 한다. 무결암에 가까운 재료를 택하기 위해 암석 대신 최대한 균질성이 보장될 수 있는 인공재료를 선택하였고 이러한 인공 재료에 대한 크기 변화에 따른 강도 및 탄성계수의 변화양상에 대해 살펴보았다. Buckingham's theorem을 이용한 차원해석을 통해 이상적인 무결함 재료의 크기에 따른 강도 및 탄성계수의 변화 양상을 파악하였고 이를 실험을 통해 검증해보기 위해 총 6가지의 재료를 대상으로 일축압축강도 실험을 실시하였다. 또한 3차원 입자결합모델을 이용한 상용프로그램인 PFC3D (Particle Flow Code 3- Dimension)를 사용하여 무결함 시료에 대해서 크기에 따른 강도 및 탄성계수 등의 물성 변화 양상을 수치해석을 통해 확인하고 그 영향요소를 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제16권8호
• /
• pp.5-12
• /
• 2015

연구대상은 건축물에 지하부의 이용 극대화 목적으로 지하부의 부력에 대한 부력 저항용 앵커를 고려하였다. 그러나 투수계수가 크고 지하수 유속이 빠른 화산쇄설층에서 앵커 천공부를 통해 지하수가 급격히 유출되어 앵커체 삽입이 불가능하였다. 또한 억지로 삽입된 앵커공에서는 계속적으로 많은 양의 해수와 시멘트가 유출되었으며, 앵커의 일부는 지반에 정착이 되지 않는 현상이 발견되었다. 이러한 문제를 해결하기 위한 지하수 차단방법으로 초고압 분사교반 공법을 적용하였고, 그중 단일공 차수방법을 채택하여 부력방지앵커를 설치하였다. 본 연구에서는 초고압 분사교반 공법을 이용한 단일공 차수방법을 현장에 적용하고 3회에 걸친 시험시공을 통해 본 시공 시험에 적용할 주입재를 결정하였고 투수시험, 코어채취 표준관입시험 일축압축강도시험을 통하여 차수효과 및 지반개량 정도를 확인하였다. 또한 부력방지앵커의 설치 및 인장시험을 통해 앵커의 안정성을 확보하여 화산쇄설층에서 단일 차수공법의 적용성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권5호
• /
• pp.25-34
• /
• 2010

본 연구에서는 전국 화력발전소에서 부산되는 7,200만톤에 이르는 누적 매립회량을 대량 활용하기 위해 매립회의 특성 연구를 진행하였다. 일부 화력발전소에서는 비회와 저회가 분리되어 매립되고 있으나, 대부분의 화력발전소에서는 혼합 매립되고 있어 매립회의 공학적 특성이 규명되지 않아 이러한 공학적 특성을 규명하고자 영흥화력본부, 삼천포화력본부에서 부산되는 매립회와 비회를 사용하여 실험을 실시한 후 두 발전소의 매립회와 비회의 공학적 특성을 비교 분석하였다. 석탄회를 건설재료로 활용하기 위해 시료의 물리적 특성을 규명하고자 비중, 단위중량, 입도분석시험을 실시하였고, 역학적 특성을 규명하고자 삼축투수시험, 직접전단시험, 일축압축강도시험, 다짐시험을 실시하였다. 그리고 각 발전소에서 부산되는 석탄회의 특성을 알아보고자 무연탄 및 유연탄을 사용하는 발전소에서 부산된 석탄회의 공학적 특성들을 비교 고찰하였다. 시험결과 경량성의 건설재료로써 유연탄 발전소에서 부산된 석탄회를 사용하는 것이 유리하며 뒷채움재로의 활용은 투수계수가 상대적으로 큰 무연탄을 사용하는 발전소에서 부산되는 석탄회를 사용하는 것이 효과적이라 판단된다. 본 논문에서는 영흥화력본부의 비회가 가장 작은 투수계수를 나타냈으므로 불투수층을 요구하는 현장에 적용하기에 가장 적합할 것이라 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권4호
• /
• pp.350-360
• /
• 2008

전기비저항은 땅의 여러 물리적 특성 중의 하나로 전기비저항 탐사, 전기비저항 검층과 실내시험 등을 통해 측정된다. 최근에 전기비저항은 도로나 철도터널의 지보형식 설계에서 미시추구간의 암반등급을 예측하는데 활용되는 등 그 활용도가 증가하고 있다. 전기비저항으로부터 신뢰할 수 있는 암반등급을 추정하기 위해서는 많은 현장시험과 함께 전기 비저항과 암반분류의 상관성에 대한 고찰이 요구된다. 본 연구에서는 먼저 암석시료에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축 압축강도 등의 암석물성시험과 전기비저항 코어시험을 실시하였다. 시험결과로부터 획득된 전기비저항과 암석물성의 상관성을 분석한 결과 전기비저항이 암석물성과 높은 상관성을 가지고 있음을 확인하였다. 다음으로 일반적인 지반조사에 비해 현저히 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여, 전기비저항 탐사 및 전기비저항 검층에 의한 전기비저항과 RMR의 상관성을 고찰하였다. 전기비저항 검층은 RMR과 80% 이상의 매우 높은 상관성을 보여 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 확인하였다. 이에 반해 전기비저항 탐사는 RMR과 20% 내외의 낮은 상관성을 가지는데 이는 단층파쇄대와 같은 저비저항 이상대가 역산에 영향을 미치기 때문으로 상관관계 분석시 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대로 그룹을 분리하여 상관성을 분석하면 신뢰성 있는 상관식을 도출할 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제33권1호
• /
• pp.29-41
• /
• 2023

암석의 취성은 암석의 파쇄 및 파괴특성에 주요한 영향을 미치는 인자로 알려져 있으나, 현재까지 표준화된 정의가 없고 연구자들은 취성을 정의하기 위한 다양한 취성도의 산정방식을 제안하여 오고 있다. 암석의 드릴링 및 암반의 기계굴착과정에서도 암석의 취성은 기계굴착장비의 굴진효율 혹은 암석의 굴진저항성을 평가하기 위한 중요한 파라미터로 평가되고 있으며, 다양한 취성도와 기계굴착장비의 굴진효율 사이의 상관관계를 규명하려는 연구들이 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 압입시험으로부터 암석의 취성도를 산출하기 위한 방법에 대하여 소개하고, 압입시험에서 산정되는 취성도와 기존의 암석의 일축압축강도와 간접인장강도로부터 계산되는 기존의 취성도의 상관관계에 대하여 분석하고자 하였다. 상관관계분석 결과로부터 다양한 취성도들 간의 상관관계를 확인할 수 있었으며, 압입시험으로부터 계산되는 PSI와 BI₃가 기존의 취성도들과 좋은 상관관계를 보임을 확인하였다. 또한 기존의 취성도 중에서는 B₃와 B₄가 암반기계굴착분야에서의 굴진효율 및 굴진저항성을 나타내기에 적합한 취성도인 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.43-53
• /
• 2012

경량기포토의 현장 적용에 있어 많은 요인들이 문제를 유발시킬 수 있다. 특히 온도가 경량기포토의 거동이나 강도에 상당한 영향을 미칠 수 있으나 아직까지 이에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 가장많이 적용되고 있는 6, 8, 10kN/$m^3$ 3가지 단위중량으로 경량기포토 공시체를 제작하여 한국의 기온 특성에 맞는 다양한 온도에서 양생시켰다. 준비된 공시체에 대해 일축압축강도시험을 실시하고, 침하거동도 같이 관찰하였다. 양생온도에 따른 경량기포토내의 공기방울의 형태 변화를 알아보기 위해 SEM을 이용한 사진촬영도 이루어졌다. 그 결과 강도, 침하, 공기방울형성 등 경량기포토의 특성에 양생온도가 영향을 미침을 확인하였다. 마지막으로 본 연구결과를 바탕으로 경량기포토의 품질을 확보할 수 있는 허용양생온도 $8^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$가 제안되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2013

현재 서해안 지역에는 대규모의 항만공사 및 간척사업 등 대규모의 투자와 개발이 집중되고 있는 실정에 있어 연약지반 처리라는 문제점이 큰 이슈가 되고 있다. 그리고 연약지반 보강 시 지반보강을 위한 공법은 사용목적과 지반조건 및 시공여건, 공사비 등을 고려하여 주입공법을 선정해야 하며, 고압분사주입공법 중 SRC공법은 강제 압송 충전시키는 방법으로서 지반의 특성과 무관하게 균질한 강도를 가지는 개량체 조성이 가능하며, Slime 발생량이 적어 환경에 대한 영향을 적게 받는 이점을 가진다. 이에 본 연구에서는 경기도 화성시 전곡리 주변 조석 차가 비교적 큰 서해안 지역의 해성점토층 지반을 대상으로 하여 SRC공법을 시공하여 지반보강 및 현장적용성에 대해 평가하고자 한다. SRC공법 현장적용 결과, 시추작업에 의해 측정된 일축압축강도시험 결과 재령 28일 강도 값이 $14,700{\sim}31,800kN/m^2$으로 $5,333kN/m^2$ 이상의 설계기준을 모두 만족하였다. 따라서 서해안 해성점토층 지반에 SRC공법을 시공하여 지반보강에 관한 현장적용성의 평가 결과 우수한 강도 값을 나타내었으며, 이는 곧 내구성 또한 뛰어난 것으로 입증된다고 사료된다.