• 제목/요약/키워드: Fracture mapping

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토목설계 및 시공분야 지반조사를 위한 절리 단면 영상법 개발 및 그의 응용사례 (Development of fracture face mapping algorithm and its applications to the design of various engineering and environmental works.)

  • 김중열;김유성;김기석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.119-126
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    • 2002
  • Fractures, especially faults have most significant influence on the difficulties encountered in various engineering and mining works, because they can give rise to inevitable reductions in shear strength as well as large increase in permeability. Thus, before underground access is possible, it is desirable to estimate the distribution and geometry of fractures in advance, if reliable structural data from e.g. Televiewer tool are available. To this end, fracture face mapping is just the evaluation method used to form a fracture image determined by intersecting of each fracture plane with a selected plane section of a rock mass, assuming that all fractures be planar with fixed-aperture. Although many fractures are geometrically complex and others are altered chemically, according to the abundant experiments in recent years, it would seem that the technique could be applied to benefit the design of numerous engineering works such as slope stability, tunnel excavations, dam foundation and diverse environmental works. This paper presents at first an evaluation algorithm for fracture face mapping and then concludes with various representative examples of applications.

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도심지 대심도 암반굴착공사에서의 자동계측 활용에 의한 붕괴방지 사례 (A Stability Case on the Deep Rock Excavation Site in Urban Area by Automatic Monitoring System)

  • 김태섭;조남신;정창원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1433-1437
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    • 2010
  • The deep excavation work in Korean downtown is almost excuted near by existing structures and utility lines because of the diminution of available yard for construction. So, it was required more and more that the accurate control of displacement on the earth retaining system for minimizing the popular complaint and the damage from constructional accident. Automatic monitoring system is adopted in fracture zone for real time monitoring. In addition, Face mapping is carried out on the face of fracture zone according to excavation sequence. As the result of automatic monitoring system and face mapping, we was able to take the necessary reinforcement and changing excavation method within suitable time. This paper is informed about a stability case on the deep rock excavation site with fracture zone in urban area by automatic monitoring system.

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절리 암반내 그라우팅 설계 및 성과 판단을 위한 절리틈새 밀도 분포의 3차원 영상화 연구 (3D imaging of fracture aperture density distribution for the design and assessment of grouting works)

  • 김중열;김유성;남지연
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.113-120
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    • 2004
  • Grouting works in fractured rocks have been performed to reinforce the underground and/or to block ground water flow at the foundation site of dam, bridge and so on. For the efficient grouting design, a prior knowledge of the fracture pattern of underground area to be grouted in very important. For the practical use, aperture sizes of open fractures that will be filled up with grouting materials will be kind of valuable information. Thus, the main purpose of this study is to develop a new technique (so called "GenFT") enable to form a three dimensional image of fracture aperture density distribution from Televiewer data. For this, the study is to focus on dealing with (1) estimating aperture size of each fracture automatically from Televiewer time image, (2) mapping extension of fracture planes on a given section, (3) evaluating aperture density distribution on the section by using both aperture size and fracture face mapping result of each fracture, (4) developing an algorithm that can transfer the previous results to any arbitrary(vertical and/or horizontal) section around the borehole. Since 3D imaging means "a strategy used to form an image of arbitrarily subdivided 2D sections with aperture density distribution", it will help avoid ambiguities of fracture pattern interpretation and hence will be of practical use not only for the design and assessment of grouting works but also for various engineering works. Examples of fields experiments are illustrated. It would seem that this technique might lead to reflecting future trend in underground survey.

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전부도재교의치의 코어재료에 따른 파절강도 관찰 (Observation of Fracture Strengths According to the Core Materials for All Ceramic Bridge)

  • 정인성;김치영
    • 대한치과기공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.351-356
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    • 2010
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate the fracture strength between the core and veneering ceramic according to 2 core materials, In-Ceram Alumina and In-Ceram Zirconia, fabricated by electro ceramic layering technique. 2 different fixed partial denture cores of three units were veneered by veneering ceramic(Ceranion, Noritake) (n=10). Methods: The fracture strengths between the core and veneering ceramic were measured through the 3 point bending test. The interfaces between the core and veneering ceramic were observed with the X-ray dot mapping of EPMA. Results: The result of fracture strength was observed that IZP group, In-Ceram Zirconia core, had higher fracture strength. IPA group, In-Ceram Alumina core, had fracture strength of 359.9(${\pm}$86.2) N. IZP group, In-Ceram Zirconia core, had fracture strength of 823.2(${\pm}$243.0) N. X-ray dot mapping observation showed that a major element in the core and veneering ceramic of IPA group was alumina and silica, respectively. No binder was observed in interfaces between the core and veneering ceramic, and no ion diffusion or transition was observed between the core and veneering ceramic. However, apparent ion diffusion or transition was observed between the core and veneering ceramic of IZP group.

충북 초정지역의 지하수환경 조사를 위한 지표지구물리탐사 (Geophysical Surveys for Investigating the Groundwater Environment of the Chojeong, Chungbuk)

  • 김지수;한수형;김경호;신재우
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.103-106
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    • 2000
  • Geophysical data sets from the Chojeong area in the Chungbuk-Do are compositely studied in terms of multi-attribute interpretation for the subsurface mapping of shallow fracture zones, associated with groundwater reservoir. Utilizing a GIS software, the attribute data are implemented to a database; a lineament from the satellite image, electrical resistivities and its standard deviation, radioactivity, seismic velocity, bedrock depth from exploration data. In an attempt to interpret 1-D electrical sounding data in 2-D and 3-D views, 2-D resistivities structures are firstly made by interpolating 1-D plots. Reconstruction of a resistivity volume is found to be an effective scheme for subsurface mapping of shallow fracture zones. Shallow fracture zones in the southeastern part of the study area are commonly correlated in the various exploration data.

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The use of digital imaging and laser scanning technologies in rock engineering

  • Kemeny John;Monte Jamie;Handy Jeff;Thiam Samba
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.35-41
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    • 2003
  • Rock mass characterization is an integral part of rock engineering design. Much of the information for rock mass characterization comes from field fracture mapping and data collecting. This paper describes two technologies that can be used to assist with the field mapping and data collecting activities associated with rock mass characterization: digital image processing and 3D laserscanning. The basis for these techniques is described, as well as the results of field case studies and an analysis of the error in estimating fracture orientation.

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초정지역의 풍화대 조사 및 단층파쇄 지역의 불연속면 조사를 위한 지표물리탐사 (Surface Geophysical Survey for Delineation of Weathered Zone of Chojeong Area and Investigation of Fault Fracture Zones)

  • 김지수;한수형
    • 지질공학
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    • 제17권4호
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    • pp.517-523
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    • 2007
  • 이 연구에서는 초정지역의 충적층 지하수와 관련된 풍화대분포를 파악하고 단층파쇄대 조사를 위해 복합물리탐사(탄성파굴절법, 전기비저항, 지하투과레이더탐사)를 수행하였다. 탄성파속도 정보로부터 풍화대는 대상지역의 남서부로 갈수록 깊어지는 것으로 나타나는데 기반암까지의 심도 즉 풍화대의 두께는 또한 기존의 시추자료 및 지하수위 자료와 거의 일치한다. 소규모 단층과 관련된 파쇄대 조사에서는 탄성파굴절법, 전기비저항, 레이더탐사 자료를 속도와 비저항 구조를 복합적으로 천부까지 해석하여 단층파쇄대의 지표 경계등을 파악하였다. 복합 지구물리탐사로 정확히 제시된 풍화대와 파쇄대 등에 대한 정보는 충적층 지하수의 분포를 알아내는데 충분히 활용될 수 있을 것으로 보인다.

지하수개발을 위한 단열모델 연구사례(경기도 문산 동쪽지역) (A Case Study of Geometrical Fracture Model for Groundwater Well Placement, Eastern Munsan, Gyeonggido, Korea)

  • 최성자;최위찬;김세건;박준범;성기성;성익환
    • 자원환경지질
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    • 제39권2호
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    • pp.163-171
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    • 2006
  • 본 연구는 단열지질조사를 통한 대상지역의 지하수 단열 모델을 규명하여 지하수를 개발한 사례이다. 경기도 문산 동쪽에 위치하고 있는 산업시설물에서는 시설물 유지에 필요한 용수 수급용 지하수개발이 요구되었다. 지하수 개발 대상 지역은 $0.15Km^2$ 면적으로 제한되어 있었을 뿐만 아니라, 지하 매설물, 건물 등의 시설물을 피하여 선정, 개발해야 되는 매우 어려운 지리적 조건을 가지고 있었다. 지하수 개발 대상지역은 지하 매설물이 설치되어 있어 지구물리탐사가 불가한 곳으로 지질조사에만 의존하여 지하수개발을 수행하였다. 편마암의 엽리와 암상조사로 엽리 궤적도를 작성하며 조사대상지역에 발달하고 있는 남북방향 습곡축의 향사형 습곡이 인지되었다. 동서방향의 지질단면 분석에서는 아이스크림 스푼 모양의 F2 향사형 중첩습곡이 해석된다. 광역조사에서 인지된 $N20^{\circ}E,\;N30^{\circ}W$, NS 주향의 단층연장 상에 위치하는 평평한 조사대상지역에 수반성 인장단열들의 존재 가능성을 예측하였다. 우수향 운동감각을 갖고 있는 $N20^{\circ}E$ 단층 은 F2 향사형 습곡에 발달하고 있는 두 조의 요곡성 공액형인 P-전단단층으로 해석된다. NE 주향 지질단면상에서, $N20^{\circ}E$ 단층과 엽리 간의 교각으로 약 100m 심도에서 지하수저장이 가능한 삼각 프리즘형태의 공간형성이 가능함을 알 수 있어, 중첩습곡의 서쪽 날개 쪽이 지하수개발 가능지역으로 예측하였다 또한 $N40^{\circ}E$ 단층도 지하수공급원이 될 수 있다. 단열지질조사와 단면해석을 기초로 하여 $N20^{\circ}E$$N40^{\circ}E$ 단층을 따라서 지하수 개발가능 위치를 선정하였으며, $N20^{\circ}E$ 단층선 상에 위치한 한 지점을 선정한 결과 이곳에서 145 ton/day의 지하수를 개발하였다. 결론적으로 개발에 성공한 지하수는 중첩습곡에 수반된 요곡단층과 엽리 교차로 형성된 지하수 저장고의 불투수 공간으로부터 공급된 것으로 해석되었다.

경주시 봉길리 지역의 단열발달사 및 단열밀도 해석 (Fracture Developing History and Density Analysis based on Grid-mapping in Bonggil-ri, Gyeongju, SE Korea)

  • 진광민;김영석
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.455-469
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    • 2007
  • 연구지역인 경상북도 경주시 봉길리 지역은 백악기 퇴적암을 기반암으로 제3기의 화성암과 암맥들이 관입하여 분포한다. 이 지역에 대한 단열의 발달 특성을 이해하기 위하여 비교적 균질하고 신선한 제3기 화강암에 대한 격자분석을 통하여 단열발달사와 단열밀도 분포에 대한 연구를 실시하였다. 단열군들은 북서-남동방향의 연성 전단띠 (set a) ${\to}$ 북북서-남남동 방향의 인장단열 (set d) ${\to}$ 서북서-동남동 방향의 인장 또는 정단층성 단열 (set b) ${\to}$ 북동-남서 방향의 우수향 주향이동성 단열 (set c) ${\to}$ 서북서-동남동 방향의 정단층이 재활성된 역단층성 단열 (set e)의 순서로 발달되었음이 인지되었으며, 북서-남동방향의 연성 전단띠 (set a)는 이후에 좌수향으로 취성의 재활성 운동을 겪었음을 보여 준다. 서로 다른 암상에 대한 단열 밀도분석 결과는 단열의 밀도가 암석의 생성시기보다는 암석의 물성에 더 강하게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 같은 암상에서의 단열밀도는 단층손상대에서 급격하게 증가함을 보여주었다. 또한 이러한 단열밀도의 변화는 암상의 차이와 관입접촉부를 따른 단층운동뿐만 아니라 암맥의 관입시의 냉각에 의한 절리의 형성에도 일부 원인이 있을 것으로 해석된다. 그러나 그 원인에 상관없이 이러한 단열의 증가는 유체의 유동에 좋은 통로의 역할을 하게 되어 이를 따른 유체의 유동뿐만 아니라 이에 포함된 원소의 이동에도 매우 중요한 기여를 할 것으로 생각된다.

내부 불연속 요소를 사용한 콘크리트의 파괴진행해석 (Analysis of Progressive Fracture in Concrete using Finite Elements with Embedded Discontinuous Line)

  • 송하원;우승민;김형운
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표논문집(II)
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    • pp.450-455
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    • 1998
  • In this paper, finite element with embedded discontinuous line is introduced in order to avoid the difficulties of adding new nodal points along with crack growth in discrete crack model. With the discontinuous element using discontinuous shape function, stiffness matrix of finite element is derived and dual mapping technique for numerical integration is employed. Using the finite element program made with employed algorithms, algorithm is verified and fracture analysis of simple concrete beam is performed.

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