• 제목/요약/키워드: Weathering depth

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물리탐사를 이용한 독도 지반조사 (Geophysical Investigation of the Subsurface in the Dok-do Island)

  • 김창렬;박삼규;방은석;김복철
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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    • pp.125-130
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    • 2008
  • 독도의 지반의 지질구조 및 지반공학적 암반 특성 파악을 위하여 전기비저항 및 굴절법 탄성파 탐사를 실시하였다. 또한, 물리탐사자료의 해석을 위한 기초 자료로서 독도 구성 암석의 전기적/역학적 물성을 측정하였다. 서도에서의 전기비저항탐사 결과, 어민숙소에서 북서 방향으로 발달하고 있는 고각도 단층의 연장성이 확인되었으며, 단층 상반이 상대적으로 아래로 이동한 정단층임이 조사되었다. 서도에서 굴절법 탄성파 탐사 결과, 탐사 지역 하류부를 구성하고 있는 층상 라필리 응회암은 상류부의 조면안산암 II 보다 풍화 및 침식에 영향을 상당히 많이 받아 표토층을 포함한 풍화암 및 연암이 심도 10m 이상으로 깊게 발달하고 있다. 조사 지역 상류부의 풍화암 및 연암은 심도 약 7m 내외로 보다 얇게 발달하고 있으며, 심부에는 암석 강도가 상당한 수준의 보통암이 분포하고 있다. 암석 물성 측정 결과, 독도에 분포하는 암석은 풍화 및 침식에 오랜 기간 노출되어 전기비저항 또는 탄성파 속도 등의 물성 값의 범위가 매우 다양하고 넓게 나타난다. 암석의 강도는 조면암 및 조면안산암 계열의 암석이 가장 높고, 그 다음은 괴상응회 각력암, 끝으로 응회암 계열이 가장 낮은 강도를 갖는 연약한 암석으로 조사되었다.

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홍예교 성능저하 원인에 따른 보수방안 고찰 - 선암사 승선교·송광사 극락교를 중심으로 - (A Study on the Repair Method for Performance Degradation Cause of Korean Arch Bridge -Focused on the Seonamsa Seungseonggyo, Songgwangsa Geukrockgyo-)

  • 김정언;천득염
    • 건축역사연구
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    • 제23권1호
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    • pp.7-19
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    • 2014
  • This study considers the proper repair techniques by examining the most representative repair cases of the Korean arch bridges and proposes the constructional manual which can apply similar occasions. The cases are Seonamsa Seungseongyo and Songgwangsa Geukrockgyo where this researcher had taken part in the repair works. This Study proposes the maintenance construction manual about the performance degradation drew by performance degradation of the both Korean arch bridges in the maintenance process. First, arch bridge maintenance should be carried out in the dry season, when water is impermeable in the bottom surface of the bridge. Moreover, risk factors of the maintenance should be excluded to secure the water vally flow, the bypass and the temporary bridge. Second, prior to repair, it has to precede (1)3D shooting (2)formal examination (3)structure safety test (4)geological and lithic surveys (5)arch curvature establishment and makeshift frame settlement before transformation (6)relationship expert comments. Third, if the baduk and the foundation stones are inevitable to replace due to performance degradation on the foundation, it should use the high quality stones and secure greater stress by extending the standard range. The foundation on irregular rock needs to be flattened and underside on the replaced materials require Grengyijil to deliver the equal loads. Fourth, In the process of dismantling the stones of the arched bridge, it could make heavy weathering degree and not reuse the materials. Charge should converge the expert advices to choose the reuseable, the conservate and the alternative materials, and increase the reutilization of the raw materials by preservation and reinforcement treatments. Fifth, the side wall should be repaired by the rubble work technique which is not able to pile compost satiety, so it must use long depth of masonary stones for reinforcement. It is considered to reinforce the stone wall in shore as much as possible and protect the abutment and the side wall on the upstream for the arch bridge maintenance works.

부지특성화을 위한 지하수의 수리화학 특성 연구: 주성분 분석을 중심으로 (Hydrochemical Investigation for Site Characterization: Focusing on the Application of Principal Component Analysis)

  • 유순영;김한석;전성천;이종화;윤성택;권만재;조호영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권spc호
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    • pp.34-50
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    • 2022
  • Principal component analysis (PCA) was conducted using hydrochemical data in four testbeds (A to D) built for the development of site characterization technologies to assess the hydrochemical processes controlling the hydrochemistry in each site. The PCA results indicated the nitrogen loading to deep bedrock aquifers through permeable fractures in Testbed A, the chemical weathering enhanced with the biodegradation of petroleum hydrocarbons in Testbed B, the reductive dechlorination in Testbed C, and the different hydrochemistry depending on the depth to bedrock in Testbed D, consistent with the characteristics of each site. In Testbeds B and D, outliers seemed to affect the PCA result probably due to the small number of samples, whereas the PCA result was still consistent with site characteristics. This study result indicates that the PCA is widely applicable to hydrochemical data for the assessment of major hydrochemical processes in contamination sites, which is useful for site characterization when combined with other site characterization technologies, e.g., geological survey, geophysical investigation, borehole logging. It is suggested that PCA is applied in contaminated sites to interpret hydrochemical data not only for the distribution of contamination levels but also for the assessment of major hydrochemical processes and contamination sources.

국내 최초 TBM선굴진 2-Arch터널 설계사례 연구 (The First Case Study of TBM Pre-Excavation Type 2-Arch Tunnel in Korea)

  • 김형렬;정상준;강준호
    • 터널과지하공간
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    • 제33권4호
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    • pp.255-264
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    • 2023
  • 근래 들어 도심지 지하공간 개발에 대한 수요가 증가함에 따라 도심지 터널계획이 활발히 진행되고 있다. 도심지 구간에는 주민 생활환경을 고려하여 지하정거장이 계획되며, 기존 구조물의 안정성 및 환경훼손 저감 등을 위해 2-Arch터널 정거장을 적용하고 있다. 그러나 도심지 구간은 심한 풍화작용에 따라 불량지반의 심도가 깊게 발달되어 터널 안정성 확보를 고려한 신중한 계획이 요구된다. 이뿐만 아니라 도심지의 복합적인 지반상태를 고려하여 본선터널에 TBM 기계굴착 공법을 적용하는 경우, 기존 NATM형 2-Arch터널과는 시공연계성을 확보할 수 없게 된다. 본 연구에서는 쉴드TBM과 2-Arch터널을 조합한 형태인 TBM선굴진 2-Arch터널을 국내 최초로 적용한 설계사례를 중점으로 기술하고자 하였다. 중앙터널 굴착후 좌우터널 시공을 고려하여 쉴드TBM 세그먼트 설치 및 해체를 위해 고려한 설계사항을 설명하고, 수치해석을 활용한 안정성 검토를 통해 TBM선굴진 2-Arch터널의 설치효과를 검증하였다.

천부 굴절법 탄성파 탐사 자료의 정보정 (Statics corrections for shallow seismic refraction data)

  • Palmer Derecke;Nikrouz Ramin;Spyrou Andreur
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권1호
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    • pp.7-17
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    • 2005
  • 천부 탄성파 굴절법 탐사를 이용하여 굴절이 발생하는 지층의 속도를 산출하는 것은 ill-posed 문제이다. 계산된 시간 변수들에서의 작은 변화들이 이로부터 산출된 속도들에 커다란 수평적 변화를 가져올 수 있으며 이는 종종 역산 알고리듬의 인위적인 오차를 유발한다. 이러한 인위적인 오차들은 모델링을 통해 인지되거나 보정되지 않는다. 그러므로 만약 모델에 근거한 역산을 통해 정밀한 지하 굴절 모델을 얻고자 한다면 정확한 초기 모델이 필요하다. 탄성파속도에서 인위적인 오차의 원인은 일반적으로 불규칙한 굴절면에 있다. 대부분의 경우에 GRM 방법을 이용하면 불규칙한 굴절면을 다룰 수 있고 굴절면의 정밀한 초기 모델을 만들 수 있다. 하지만 지표에 매우 가까운 극천부 지역 또한 불규칙하다면 GRM 방법의 효능은 감소하고 풍화대 보정이 필요하다. 천부 불균질대에 대한 일반적인 보정방법들은 수평적 확장이 제한된 극천부지역의 불균질대의 경우 효과적이지 못하다. 이럴 경우 GRM 평활화 통계적 방법(Smoothing Statics Method; SSM)이 지층의 속도를 좀 더 정확하게 평가할 수 있는 간단하고 실용적인 방법이다. GRM SSM 방법은 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들로부터 실제 XY 값을 가지고 얻어진 시간-심도값들의 평균값을 빼줌으로써 평활화 정보정을 수행한다. 심도가 깊어질수록 시간-심도값들이 XY 값에 따라 크게 변하지 않으므로 이들의 평균값은 최적값과 훨씬 더 같아진다. 그러나 극천부의 불균질대에 대해 시간-심도값들은 XY 값들이 증가함에 따라 수평적으로 이동하고 평균화 과정을 통해 대폭 감소한다. 결과적으로, XY값들에 대해 평균화된 시간-심도단면도는 천부의 불균질대에 대한 보정에 효과적이다. 또한 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들은 천부 불균질대의 영향과 대상 굴절면에 대한 시간-심도값들의 합으로 주어지므로 그들의 차는 정보정을 위해 주시로부터 빼주어야 할 대략적인 값들을 제공한다. GRM SSM 방법은 결정론적인 풍화대에 대한 보정법이라기 보다는 평활화 과정이다. 이 방법은 수평적으로 확장이 매우 제한된 천부 불균질대에 대해 가장 효과적이다. 모델과 현장 적용 결과들을 통해 GRM SSM 방법을 이용하여 불규칙한 굴절면을 가진 지층들에 대해 좀 더 신뢰할 수 있는 정밀한 탄성파 속도를 산출할 수 있음을 보여주고 있다.

합리적인 측압계수 결정을 위한 인공신경 전문가 시스템의 개발 (Development of an Artificial Neural Expert System for Rational Determination of Lateral Earth Pressure Coefficient)

  • 문상호;문현구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.99-112
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    • 1999
  • 국내에서 계측된 92개의 측압계수를 이용하여 심도에 따른 측압계수의 경향을 분석하고 Hoek & Brown이 정의한 측압계수의 범위와 비교하였다. 국내의 측압계수는 1이상이 84%로 대부분의 경우 수평응력이 연직응력보다 크게 나타났다. 지반의 침식. 퇴적 및 암반 풍화. 횡압력에 의한 측압계수의 변화를 분석하기 위해 탄소성 이론을 적용하고 그 결과를 유한요소해석과 비교하였다. 측압계수는 지표 침식과 횡압력이 크고 암질이 양호할수록 증가하였고 퇴적의 경우에 감소하였다. 본 연구를 통하여 여러 지질작용이 측압계수에 미치는 영향을 파악할 수 있었고, 특히 지하공동의 굴착 심도인 천부 암반에서의 측압계수 변화를 파악할 수 있었다. 다층 역전파 학습 알고리즘을 적용한 인공신경망을 이용하여 측압계수 예측 전문가 시스템을 개발하였다. 학습률, 모멘텀 상수 그리고 은닉층 노드수를 고려하여 실측치와 상관계수 0.996 이상의 매우 높은 추론율을 보이는 모델을 선정하였다 학습에서 제외한 9개 계측자료로 이 모델을 검증한 결과, 추론오차의 평균은 20%였으며 상관계수도 0.95 이상으로 측압계수를 예측하는데 있어 높은 신뢰성을 보였다.

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패턴분류를 통한 산지사면의 위험도 평가 기법 (Slopes Risk Assessment Techniques through Pattern Classification)

  • 김민섭;김진영
    • 지질공학
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    • 제25권2호
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    • pp.189-199
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    • 2015
  • 우리나라의 화강풍화토 지반의 사면붕괴 형태는 대부분 절토사면에서 발생하는 경우가 많고 풍화작용의 영향을 받는 표층부 지반 안정성을 파악하는 것이 중요하다. 표층부에서 채취한 시료를 이용하여 기본 물성시험 및 점착력과 내부마찰각 시험을 수행하였고, 현장조사 결과를 토대로 자연사면의 안정성 검토를 수행여 형태별 패턴(쐐기형, 무한사면형, 유한사면형)을 분류 하였다. 또한 분류된 패턴별로 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 토대로 최소안전율과 사면경사각의 관계를 개괄적인 안정도 추정에 기초 자료로서 제공하고자 하였다. 본 연구에서 산정된 강도정수들은 몇 개의 특정사면의 경우에 대한 것으로서 모든 사면의 안정해석에 그대로 적용 가능한 것은 아니다. 그러나 현실적으로 모든 경사면과 강도정수에 대해서 실험을 실시하는 것은 어려울 뿐만 아니라 비용면에서도 불가능한 실정이다. 따라서 사면안정에 영향을 미치는 단위중량, 점착력, 내부마찰각의 변화와 사면 경사각의 변화에 따른 위험도 평가를 정립하기 위해서는 수치모델링과 같은 방법을 사용하여 현장조건의 다양한 변화에 대응할 수 있는 패턴별 위험도 평가기준이 작성된다면 대단히 유용할 것이다. 따라서 대표적인 사면형태(TYPE-I~IV)와 사면경사각에 강도정수를 적용하여 최소 안전율을 제시한다면 자연사면의 간이 안정해석이 가능 할 것으로 사료된다.

불국사 석탑의 지반 특성에 대한 지구물리탐사

  • 서만철;오진용;최희수
    • 지구물리
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    • 제5권2호
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    • pp.143-151
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    • 2002
  • 서기 751년에 축조되어 20세기에 해체 수리된 경주 불국사의 다보탐(높이 10.4m, 기단폭 7.4m, 하중 123.2 ton)과 석가탑(높이 10.8m, 기단폭 4.4m, 하장 82.3ton)은 국보급 문화재이나, 현재 석탁의 풍화는 물론 지대석의 어긋남 현상들이 관찰된다. 이 연구에서는 두 석탑의 안정성 진단에 필요한 지반 특성을 파악하기 위하여 탄성파, 전기비저항, 지하레이다 등의 지구 물리탐사를 실시하였다. 전기비저항 분포는 두 석탑 부근에서 최대 2200 Ωm의 값이나 석탑 외부의 지반은 200 Ωm 내외의 낮은 비저항치를 보이며 특히 북쪽 지반이 전반적으로 더 낮은 값을 보인다. 탄성파 P파의 속도분포에서는 다보탑 지반은 500~800m/s를 보여 300~500m/s의 범위를 갖는 석가탑 지반보다 상대적으로 견고하다. 이들 결과와 지하레이터 영상을 종합하여 탑의 지반 형태를 파악하였다. 다보탑 지반의 형태는 한 변의 길이가 약 6m인 8각형 모양으로 약 4m 깊이를 갖고, 석가탑지반은 약 9m × 10m의 직사각형 형태로 약 3m 깊이까지 분포한다. 이는 석탑 건립 당시 약 8ton/㎡의 탑하중을 견디기 위해 구축한 기초구조로 해석한다. 대체로 두 석탑의 북서쪽 부분이 주변지역보다 낮은 탄성파 속도와 낮은 비저항값이 관찰되는데 이 부분은 연약한 지반으로 판단한다.

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Physico-chemical Properties of Disturbed Plastic Film House Soils under Cucumber and Grape Cultivation as Affected by Artificial Accumulation History

  • Han, Kyung-Hwa;Ibrahim, Muhammad;Zhang, Yong-Seon;Jung, Kang-Ho;Cho, Hee-Rae;Hur, Seung-Oh;Sonn, Yeon-Kyu
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.105-118
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    • 2015
  • This study was carried out to investigate the effects of profile disturbance with different artificial accumulation history on physico-chemical properties of soil under plastic film house. The investigations included soil profile description using soil column cylinder auger F10cm x h110cm, in situ and laboratory measurements of soil properties at five sites each at the cucumber (Site Ic ~ Vc) and grape (Site Ig ~ Vg) plastic film houses with artificial soil accumulation. The sites except sites Ic, IVc, IVg and Vg, belong to ex-paddy area. The types of accumulates around root zone included sandy loam soil for 3 sites, loam soil for 1 site, saprolite for 2 sites, and multi-layer with different accumulates for 3 sites. Especially, Site IIg has mixed plow zone (Ap horizon) with original soil and saprolite, whereas disturbed soil layers of the other sites are composed of only external accumulates. The soil depth disturbed by artificial accumulation ranged from 20 cm, for Site IIg, to whole measured depth of 110 cm, for Site IVc, Vc, and Site IVg. Elapsed time from artificially accumulation to investigation time ranged from 3 months, Site IIc, to more than 20 years, Site Vg, paddy-soil covering over well-drained upland soil during land leveling in 1980s. Disturbed top layer in all sites except Site Vg had no structure, indicating low structural stability. In situ infiltration rate had no correlation with texture or organic matter content, but highest value with highest variability in Site IIIc, the shortest elapsed time since sandy loam soil accumulation. Relatively low infiltration rate was observed in sites accumulated by saprolite with coarse texture, presumably because its low structural stability in the way of weathering process could result in relatively high compaction in agro-machine work or irrigation. In all cucumber sites, there were water-transport limited zone with very low permeable or impermeability within 50 cm under soil surface, but Site IIg, IIIg, and Vg, with relatively weak disturbance or structured soil, were the reverse. We observed the big change in texture and re-increase of organic matter content, available phosphate, and exchangeable cations between disturbed layer and original soil layer. This study, therefore, suggest that the accumulation of coarse material such as saprolite for cultivating cash crop under plastic film house might not improve soil drainage and structural stability, inversely showing weaker disturbance of original soil profile with higher drainage.

여수시 묘도 부근 퇴적암과 안산암에서 물리검층에 대한 자료해석 (Geophysical Well-log Analysis of Andesite and Sedimentary Rocks in Myodo-dong, Yeosu, Southern Korea)

  • 임국묵;박종오;유영철;송무영
    • 한국지구과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.401-408
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    • 2009
  • 여수시 묘도 일대에 분포하는 안산암과 퇴적암 지역에서 물리검층 종류인 부유식 P S파 속도검층과 밀도검층을 실시하였다. 연구목적은 이 지역에 분포하는 두 암상에 대해 깊이에 따른 탄성파속도 및 밀도분포를 찾아내어 시추조사를 통해 얻은 지반정보인 암상과 RQD 값을 비교하여 암석 종류에 따른 상호간에 상관관계를 파악하는 것이다. 연구지역에서 두 암석에 대한 탄성파 속도 분포는 깊이에 따라 P파가 약 2,000m/sec 내외이며, S파가 1,500m/sec 내외의 차이를 보였으며, 밀도는 깊이에 따라 약 $0.35g/cm^3$의 차이로 비교적 넓은 폭으로 나타났다. 이러한 결과는 암석 종류에 대한 차이보다 풍화 정도에 따른 것으로 해석된다. 그러나 RQD, 탄성파속도 및 밀도의 상관성 분석은 비교적 높은 관계를 보이므로 물리 검층자료의 결과를 이용하여 RQD에 관련된 불연속면의 빈도를 유추할 수 있다고 본다.