• 터널과지하공간
• /
• 제27권5호
• /
• pp.333-342
• /
• 2017

본 연구에서는 국내의 다양한 화성암에 대해 내부구조의 불균질성을 정량화하고, 이와 탄성파속도 및 점하중강도간의 상관관계를 분석하였다. 3차원 X-ray Computed Tomography(CT)를 통해 암석 시편 내부 구조에 대한 정보를 획득하였으며, 3차원 영상에 통계적 기법을 적용하여 뷸균질성 대표계수(representative unit length, LR)를 계산하였다. 또한 암석의 탄성파 속도 및 점하중강도와 LR간의 상관관계로부터 암석의 역학적 특성치를 예측하는 추정식을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 방법을 통해 3차원 X-ray 영상에 기반한 내부 특성 분석값을 이용해 실내실험을 수행하지 않고도 암석의 역학적 물성을 평가할 수 있는 간접적인 인자를 도출할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.1133-1138
• /
• 2009

This study was conducted in order to know the internal application of the critical strain graph. To evaluate critical strain graph, we carried out an uniaxial compression test with some of internal rocks: sandstone, shale, weathered granite, and pink granitic. Based on the uniaxial compression test, we deduced relations among critical strain, failure strain, uniaxial compression strength and modulus of elasticity. As a result, the study has found out the rocks, which have been tested, can be possibly evaluated by critical strain graph.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제27권6호
• /
• pp.615-626
• /
• 2021

The main objective of this study is to present a fast and reliable approach to predict the swelling potential of clay-bearing rocks. Investigations showed that there is a good correlation between the swelling potential of a rock and its desire to absorb water due to its clay content which could be measured using the "Contact Angle" test as one of the most common ways to determine the wettability. In this test, the angle between a water drop and the flat rock surface on which it rests is measured. The present method is very fast and returns repeatable results and requires minimal sample preparation. Only having a saw-cut surface of a sample with any shape is all one needs to perform this test. The logic behind this approach is that the swelling potential of a rock is a function of its mineral content and molecular structure, which are not only distributed in the bulk of the sample but also reflected on its surface. Therefore, to evaluate swelling behavior, it is not necessary to wait for a sample to get wet all the way to its "internal structure" (which, due to the low permeability of clay-bearing rocks, is very slow and time-consuming). Instead, one can have a good sense of swelling potential by studying its surface. Parametric studies on the effect of moisture content, porosity, and surface roughness on the contact angle measurements showed that using a saw-cut oven-dried sample is a convenient way to evaluate the swelling potential by this method.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제31권11호
• /
• pp.33-40
• /
• 2015

제주도 화산암은 지질학적 그리고 역학적 특성이 지역마다 큰 차이를 보일 뿐만 아니라, 특히 여러 환경적인 요인으로 인하여 크기와 분포가 다양한 기공이 많은 다공성 구조를 보이고 있다. 본 연구에서는 제주도 북동부 육해상, 남동부 해상 및 북서부 해상에서 채취한 현무암 암석에 대하여 삼축압축시험을 수행하였으며, 그 결과로부터 추정된 점착력과 내부 마찰각을 제주도 현무암의 다공성 구조를 나타내는 파라미터인 흡수율과 비교 분석하였다. 그 결과 제주도 현무암의 흡수율과 점착력의 관계는 흡수율과 비중의 상관관계에 따라 그 관계를 명확하게 구분할 수 있었으며, 흡수율이 증가함에 따라 점착력은 급격하게 감소하였다. 반면 제주도 현무암의 내부 마찰각은 흡수율과 비중의 상관관계와 관계없이 흡수율이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제16권3호
• /
• pp.273-284
• /
• 2018

A detailed understanding of the mechanical behaviors for crushed coal rocks after grouting is a key for construction in the broken zones of mining engineering. In this research, experiments of grouting into the crushed coal rock using independently developed test equipment for solving the problem of sampling of crushed coal rocks have been carried out. The application of uniaxial compression was used to approximately simulate the ground stress in real engineering. In combination with the analysis of crack evolution and failure modes for the grouted specimens, the influences of different crushed degrees of coal rock (CDCR) and solidified grout strength (SGS) on the mechanical behavior of grouted specimens under uniaxial compression were investigated. The research demonstrated that first, the UCS of grouted specimens decreased with the decrease in the CDCR at constant SGS (except for the SGS of 12.3 MPa). However, the UCS of grouted specimens for constant CDCR increased when the SGS increased; optimum solidification strengths for grouts between 19.3 and 23.0 MPa were obtained. The elastic moduli of the grouted specimens with different CDCR generally increased with increasing SGS, and the peak axial strain showed a slightly nonlinear decrease with increasing SGS. The supporting effect of the skeleton structure produced by the solidified grouts was increasingly obvious with increasing CDCR and SGS. The possible evolution of internal cracks for the grouted specimens was classified into three stages: (1) cracks initiating along the interfaces between the coal blocks and solidified grouts; (2) cracks initiating and propagating in coal blocks; and (3) cracks continually propagating successively in the interfaces, the coal blocks, and the solidified grouts near the coal blocks. Finally, after the propagation and coalescence of internal cracks through the entire specimens, there were two main failure modes for the failed grouted specimens. These modes included the inclined shear failure occurring in the more crushed coal rock and the splitting failure occurring in the less crushed coal rock. Both modes were different from the single failure mode along the fissure for the fractured coal rock after grouting solidification. However, compared to the brittle failure of intact coal rock, grouting into the different crushed degree coal rocks resulted in ductile deformation after the peak strength for the grouted specimens was attained.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제38권4호
• /
• pp.26-36
• /
• 2020

지하공간의 이용범위 확장 및 활용이 증가함에 따라 테러리스트들에 의한 지하 내부 폭발의 발생 가능성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 심도 50m의 심도에 굴착된 원형 터널을 모델링한 후, 터널의 내부에 폭발하중을 가하였다. 폭발하중은 ATF(Bureau of Alcohol, Tobacco, and Firearms)에서 제시하는 6종류의 운반용 차량에 대한 최대 폭약량의 폭발하중을 산정하였다. 원형 터널 주변 지반은 국내 터널 설계에서 제시하는 지보패턴에 따른 3종류의 암반등급을 선정하였다. 비선형 동적해석을 수행하여 폭발하중과 지반 특성을 매개변수로 지표 변위를 분석하여 지상 구조물의 영향에 대해 평가하였다. 해석결과, 1등급암에 대해서는 지반의 융기에 대한 영향을 고려해야 하며, 2등급암과 3등급암은 부등침하에 대한 영향을 고려해야 한다. 특히, 3등급암은 40m 이내의 지상 구조물에 대해서는 정밀 분석이 요구된다. 또한 지표 변위는 탄성계수에 의한 영향이 주요인인 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2003년도 사면안정학술발표회
• /
• pp.93-101
• /
• 2003

Steel frame-type retaining walls(SFRW) are constructed by on site bolting of prefabricated steel frames and internal filling of materials such as rocks with the size of 150-300mm. Easy & fast construction, superior drainage performance and structural performance to rigorous site conditions are some of the merits of applying the SFRW to various construction sites. After the development of the structural details, a test construction of SFRW, with the height of 6m and 30m in length, was carried out at an apartment site. After completion, several months of monitoring was carried out on the structure to check displacement, tilting, settlement, soil pressures and drainage characteristics. The results of the structural behavior of SFRW along with its construction methods are presented in the paper.

• 암석학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.211-230
• /
• 2016

금왕단층(Keumwang fault)을 따라 실시한 자세한 지질조사를 통해 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 발생한 연성 전단작용 이후에 취성단층 특징을 보이는 재활동이 여러 번 일어났음이 밝혀졌다. 금왕단층은 단층비지로 이루어진 약 10~50 m 폭의 단층핵과 이를 둘러싸고 있는 약 30~100 m 폭의 단층손상대로 이루어져 있다. 연구지역 내 선캠브리아 누대 편마암과 쥐라기 화강암 내에서는 서로 다른 변형환경, 변형시기, 변형기작에 의해 구별되는 최소 6단계의 단층운동이 관찰된다. 첫 번째 단계의 전단운동은 쥐라기 후기 및 백악기 초기에 일어났으며, 좌수향 연성 전단에 의해 압쇄암 계열이 금왕전단대를 따라 형성되었다. 두 번째 단계에서는 주로 취성변형 환경에서 금왕단층을 따라 파쇄암 계열이 압쇄암 계열 위에 중첩되었다. 모암에서 초파쇄암으로 가까워질수록 반상변정의 원마도와 기질의 함량이 증가한 것은 단층의 중심으로 갈수록 파쇄유동이 증가한 것을 지시한다. 세 번째 단계에서는 두 번째 단계에 형성된 파쇄암대에 단층비지대가 중첩되었으며, 좌수향 주향이동 운동에 의해 단층을 따라 퇴적 분지(음성, 풍암분지)들이 형성되었다. 단층비지에 떠있는 파쇄암 잔유물들은 취성변형 환경에서 금왕단층이 여러 번 재활동 했음을 지시한다. 네 번째 단계에서는 금왕단층이 재활동하여 퇴적 분지 내에 안행상의 습곡, 절리 및 단층 등이 형성되었다. 대부분의 전단변형이 엽리 및 전단면을 따라 집중된 반면, 퇴적 분지 내 이암에서는 전반적으로 변형이 단층손상대에 분산된 양상을 보인다. 네 번째 단계 동안 세립의 안산암이 관입을 하였다. 다섯 번째 단계에서는 안산암에 우수향 주향이동 단층운동을 지시하는 전단면과 전단띠가 발달하였다. 단층비지의 ESR(Electron Spin Resonance) 연대 자료에 의하면, 여섯 번째 단계에서는 활동기에 단층운동이 집중적으로 일어나고 휴지기에는 일어나지 않았으며, 주향방향을 따라 단층운동이 이동하는 경향을 보여준다.

• 광물과 암석
• /
• 제33권3호
• /
• pp.259-272
• /
• 2020

지각내부에서의 지진파 전파 특성은 지각의 주요 구성광물들의 격자선호방향에 크게 영향을 받는다. 따라서 지진파 전파속도자료를 이용해 지구내부구조를 해석하기 위해서는 해당 지역의 주요 구성 광물들의 격자선호방향과 이를 이용해 계산된 암석별 지진파 전파속도 특성 자료가 필요하다. 하지만 국내의 암석과 광물의 격자선호방향에 대한 연구는 거의 없는 상황이다. 이번 연구에서는 경기육괴 북부에 위치한 가평 위곡리 일대의 두 각섬암체에서 각섬암을 채취하여, 각섬암 내부의 주요 광물들, 특히 각섬석과 사장석의 격자선호방향을 전자현미경/후방산란전자회절 기기를 통해 분석하고, 이를 이용해 가평지역 각섬암에서 나타나는 지진파 전파속도 특성을 계산하였다. 분석결과 가평 위곡리 일대 두 개의 각섬암체에서 각각 type I과 type IV로 정의된 두 가지 타입의 각섬석 격자선호방향이 관찰되었다. 사장석은 비교적 약한 격자선호방향을 보여주었다. Type I 각섬석 격자선호방향이 관찰된 각섬암에서는 큰 지진파 비등방성이 관찰되었으나, type IV 각섬석 격자선호방향이 관찰된 각섬암에서는 작은 지진파 비등방성이 관찰되었다. 이것은 이전의 실험결과와 일치하는 결과이다. 빠른 S파의 편파방향은 각섬석의 격자선호방향에 관계없이 선구조방향에 평행하게 나타났다. 가평지역의 각섬암에서 관찰된 이러한 지진파 전파 특성은 경기육괴 지각 내부의 구조와 지진파 자료를 해석하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
• /
• 제57권2호
• /
• pp.253-261
• /
• 2024

감람석은 강한 고유 탄성 이방성을 가진 상부 맨틀의 주요 광물이기 때문에 맨틀에서 발생하는 대부분의 지진파 비등방성은 감람석의 격자선호방향에서 직접적으로 기인한다. 그러나 압쇄암의 미구조가 지진파 비등방성에 미치는 영향에 대한 이해는 아직 잘 알려져 있지 않으며, 국내의 압쇄암화된 페리도타이트 암괴에서 직접적으로 추론한 지진파 비등방성 연구는 전무하다. 따라서 본 연구에서는 맨틀 전단대 내의 감람석의 변형 미구조와 격자선호방향을 소개하고, 이들의 변형 정도(원압쇄암, 압쇄암, 초압쇄암)와 격자선호방향 결과에 따른 지진파 비등방성의 특성을 계산하고 이들의 상관관계를 파악해보았다. 그 결과, 초압쇄암의 감람석 격자선호방향에서 기인한 지진파 비등방성은 가장 약하게 나타났고, 원압쇄암의 감람석 격자선호방향에서 기인한 지진파 비등방성은 가장 강하게 나타났다. 이러한 결과는 감람석의 격자선호방향의 패턴과는 관계없이 격자선호방향의 배열 강도(J-index)가 감소함에 따라 지진파 비등방성이 점차 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 모든 샘플에서 공통적으로 빠른 S파의 편파방향이 선구조와 아평행하게 배열하는 것을 보여 주었다. 따라서 유구 페리도타이트 내 감람석에서 기인한 지진파 비등방성은 격자선호방향의 타입보다 배열 강도에 의해 지배된다고 설명할 수 있다. 이러한 서로 대조되는 지진파 비등방성의 특성을 잘 고려하면, 경기육괴 유구 지역의 맨틀의 내부 구조와 지진파 자료를 비교하고 해석하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.