• 제목/요약/키워드: 톱니형 절리

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하중조건별 시험이 가능한 암석 절리편 전단시험의 개발 및 적용시험 (Development of Direct Shear Apparatus with Different Loading Conditions for Rock Joints and Its Application Tests)

  • 천병식;김대영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.161-172
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    • 2000
  • 자연암석절리 및 인공 절리에 대하여 일정수직응력제어, 일정 수직하중제어 그리고 무한 강성제어가 가능한 암석 절리면 전단기 시험기를 개발하였다. 이 시험기는 전단변위에 의한 첩촉면적의 변화량을 계산하여 하중변화량을 조절하여 일정수직응력상태를 유지한다. 수직하중에 따른 시험기 강성에 의한 변화향이 제어 프로그램 내에서 제어되어 순수한 시편의 변위량을 출력하도록 하였다. 전단하중에 따른 시험기 강성에 의한 변위량은 상, 하부 전단상자의 상대변위 측정으로 최소화하였다. 전단거동 중의 자유도는 전당방향에 대하여 수평이도, 연직이동, 피칭, 롤링이 가능하도록 하였다. 자연절리면을 모사한 석고시편에 대하여 일정 수직응력 제어, 일정수직하중제어 그리고 무한 강성제어 조건으로 시험하여 제어상태 검증 및 비교를 하였다. 또한 경사각이 16.7˚와 22.6˚인 톱니형 시편에 대하여 시험한 결과 경사각 16.7˚와 22.6˚는 JRC로 10과 15를 나타내었으며, 첨두팽창각이 첨두전단강도에서 발생되며, Barton의 모델과 잘 일치함을 보였다.

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암반의 경계조건을 고려한 절리면 직접전단시험기 개발 (Development of a New Direct Shear Apparatus Considering the Boundary Conditions of Rock Joints)

  • 이영휘;김용준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.147-157
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    • 2003
  • 사면이나 터널과 같은 암반 구조물의 안정성에 영향을 미치는 절리면은 크게 절리면의 상태(돌기 강도, 충전재, 돌기 경사)와 주위 암반에 의해 구속되는 경계조건에 따라 지배된다. 본 연구에서는 암반 구조물에 작용하는 경계조건 과 절리상태에 따른 전단특성을 규명하기 위하여 PID 알고리즘에 의해 서보제어가 되는 절리면 전단시험 장비를 개발하였다. 그리고 돌기 경사가 일정한 톱니형 형상의 절리면에 대하여 일련의 실험을 수행하여 시험장비의 제어성능을 확인하고 사면이나 터널과 같이 경계조건이 다른 암반구조물에서는 전단강도 평가기법을 달리하여야 함을 알 수 있었다.

암석-콘크리트 불연속면의 전단변형 및 파괴특성에 관한 연구 (Shear Deformation and Failure Characteristics of Rock-Concrete Discontinuities)

  • 홍창우;전석원;황대진;최해문;박의섭
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • 암석-콘크리트 불연속면의 전단변형 및 파괴특성을 규명하기 위해 상부 재료를 콘크리트로, 하부 재료를 암석으로 하는 규칙.불규칙 톱니형 시료와 인공 절리시료를 제작하여 실험실 직접전단시험을 실시하였다. 전단과정 동안 하중과 변위 외에 미소파괴음의 계수와 에너지를 측정하여 전단과정의 단계별 특징을 규명하였고 미소파괴음 음원추적을 실시하여 불연속면에서의 거칠기 파괴부분의 변화를 고찰하였다. 또한 암석 불연속면과 암석-콘크리트 불연속면의 거동을 비교하고 거칠기의 불규칙성 증가에 따른 전단거동의 변화를 관찰하였다.

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암반절리면에서의 그라우팅 효과 (Grouting Effect of Rock Joint)

  • 이영남;천병식;김대영
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.265-270
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    • 2000
  • AESTRACI: The shmr behior of sawtoothed artrjicial joints grouted with cement milk rm investiguted in the lahotconstant normal stress conditions. Tests were amducted on joints with asperities h i n g inclinations cf 16.7" and 26.6" ,strengths h i n g 15MPa and 47MPa under a given nmge of n o d stresses wrying frcm 0.76 to 1.g MPa md at a freepitching, rolling and dihtmuy. Results show that the gect of asperities on shmr strength increme is signifamt up to as,to grout thidness (t/a) mtio 4 0.3-1.0. Increme of ahesim is the nmn muse cf shmr strength increme in cemmtoothed artificial iointsed artificial ioints

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톱니형 인공 절리의 시멘트 그라우팅 전.후의 전단거동에 관한 연구 (A Study on the Shear Behaviors of Non-Grouted and Cement Grouted Sawtoothed Artificial Joints)

  • 이영남;천병식;김대영
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.721-728
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    • 2000
  • The shear behavior of sawtoothed artificial joints grouted with cement milk was investigated in the laboratory under constant normal stress conditions. Tests were conducted on joints with asperities having inclinations of 16.7$^{\circ}$ and 26.6$^{\circ}$, compresive strengths having 15MPa and 47MPa under a given range of normal stresses varying from 0.76 to 1.91 MPa and at a free condition of pitching, rolling and dilatancy. Results show that the effect of asperities on shear strength increase is significant up to asperity height to grout thickness (t/a) ratio of 0.3∼1.0. Increase of cohesion is the main cause of shear strength increase in cement grouted sawtoothed artificial joints.

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모형실험을 통한 암반사면의 파괴거동에 대한 연구 (Investigation of Rock Slope Failures based on Physical Model Study)

  • 조태진;석재욱;이성암;엄정기
    • 지질공학
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    • 제18권4호
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    • pp.447-457
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    • 2008
  • 절리면의 거칠기, 충전물 등의 공학적 특성과 활동면 경사, 수압하중을 고려하여 암반사면의 파괴거동을 고찰하고 파괴시기를 예측하기 위하여 모형실험이 수행되었다. 절리면 거칠기는 폭, 길이, 높이 등을 고려하여 톱니형으로 제작하였다. 충전물은 거칠기의 돌출부 높이에 대하여 일정한 충전물두께를 유지하는 방식으로 0에서 돌출부 높이의 1.2배까지 증가시켰다. 수압증가에 따른 사면의 거동양상을 파악하기 위해서는 인장균열에 완전히 가해질 수 있는 수압을 100%로 하여 0.5%/min 및 1%/min의 속도로 0%에서 파괴 시 까지 수압하중을 증가시켰다. 모형실험은 활동면 경사각 $30^{\circ}$$35^{\circ}$에서 각각 거칠기, 충전물 두께, 수압하중증가 등의 조합을 변화시키면서 총 50회 수행하였다. 모형실험결과 절리면의 거칠기가 없는 경우의 파괴거동 양상은 수압하중 증가 조건과 충전물의 유무에 관계없이 선형 변위거동으로 나타나는 것이 특징적이다. 거칠기가 존재할 경우에는 충전물 두께가 거칠기 높이보다 낮을 때 계단형 변위거동이, 거칠기 높이 이상일 때 지수형 변위거동이 특징적이다. 이는 충전물 두께가 거칠기의 높이를 넘어서면 절리면의 거동특성이 충전물의 공학적 특성에 좌우되기 때문인 것으로 판단된다. 파괴를 유발하는 수압하중의 크기는 절리면의 거칠기가 증가함에 따라 증가한다. 충전물의 두께가 증가할수록 거칠기의 영향이 작아져 파괴 시 수압하중은 감소한다 파괴가 임박한 시점에서 3차 크립 형태의 변위거동을 보이는 지수형의 경우에는 inverse velocity를 이용한 파괴시기 예측이 가능한 것으로 판단된다. 다만 실험에서 나타난 거동특성이 완전한 지수형이 아니고 계단형과 지수형의 중간형태로 나타나는 경우가 대부분이므로 정확한 파괴시기 예측을 위해서는 다수에 걸친 파괴시간 추정이 필요할 것으로 사료된다.