• 제목/요약/키워드: fault rock

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Mine water inrush characteristics based on RQD index of rock mass and multiple types of water channels

  • Jinhai Zhao;Weilong Zhu;Wenbin Sun;Changbao Jiang;Hailong Ma;Hui Yang
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제38권3호
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    • pp.215-229
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    • 2024
  • Because of the various patterns of deep-water inrush and complicated mechanisms, accurately predicting mine water inflows is always a difficult problem for coal mine geologists. In study presented in this paper, the water inrush channels were divided into four basic water diversion structures: aquifer, rock fracture zone, fracture zone and goaf. The fluid flow characteristics in each water-conducting structure were investigated by laboratory tests, and multistructure and multisystem coupling flow analysis models of different water-conducting structures were established to describe the entire water inrush process. Based on the research of the water inrush flow paths, the analysis model of different water inrush space structures was established and applied to the prediction of mine water inrush inflow. The results prove that the conduction sequence of different water-conducting structures and the changing rule of permeability caused by stress changes before and after the peak have important influences on the characteristics of mine water-gushing. Influenced by the differences in geological structure and combined with rock mass RQD and fault conductivity characteristics and other mine exploration data, the prediction of mine water inflow can be realized accurately. Taking the water transmitting path in the multistructure as the research object of water inrush, breaking through the limitation of traditional stratigraphic structure division, the prediction of water inflow and the estimation of potentially flooded area was realized, and water bursting intensity was predicted. It is of great significance in making reasonable emergency plans.

한국 남동부 경주 및 울산시 불국사단층선 지역의 선상지 분포와 지형발달 (The Distribution and Geomorphic Development of Alluvial Fans along the Bulguksa Fault System in Gyeongju and Ulsan City, Southeastern Korea)

  • 황상일;윤순옥
    • 대한지리학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.217-232
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    • 2001
  • 우리나라 지형학연구의 가장 중요한 쟁점 중 하나는 산록에 분포하는 사면경사가 완만한 지형면 형성과정 에 대한 논의이다. 경주 남쪽에서 울산에 이르는 불국사단층선을 따라 분포하는 전체 선상계피 지형면을 분류하여 선상지의 공간분포 특징을 밝히고 선상지 형성과정을 검토하였다. 불국사산맥의 서사면에 분포하는 선상지는 불국사 단층선곡을 따라 남-북 방향으로 연속되어 합류선상지를 이루고 있다. 울산만에 인접한 신천-효문지역의 선상지분포 는第四紀 해면변동의 영향을 받았다. 연구지역에 발달된 선상지형성에 기여했을 다양한 요소들 중 중요한 네 가지 는 동결과 융해 가 반복되는 기각이 길어지는 빙기의 기후환경, 동해 쪽에서 내륙 쪽으로 향하는 횡압력에 의해 형성 된 불국사산지 서사면의 급한 사면경사, 이 구조운동에 의해 형성된 불국사단층선곡에 발달된 복수의 지질구조선, 그 리고 침식에 대한 저항력이 약한 불국사화강암과 중생대 퇴적암의 이루어진 이 지역의 기반암의 등으로 정리된다.

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Shaking table tests on the seismic response of slopes to near-fault ground motion

  • Zhu, Chongqiang;Cheng, Hualin;Bao, Yangjuan;Chen, Zhiyi;Huang, Yu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권2호
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    • pp.133-143
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    • 2022
  • The catastrophic earthquake-induced failure of slopes concentrically distributed at near-fault area, which indicated the special features of near-fault ground motions, i.e. horizontal pulse-like motion and large vertical component, should have great effect on these geo-disasters. We performed shaking table tests to investigate the effect of both horizontal pulse-like motion and vertical component on dynamic response of slope. Both unidirectional (i.e., horizontal or vertical motions) and bidirectional (i.e., horizontal and vertical components) motions are applied to soft rock slope model, and acceleration at different locations is reordered. The results show that the horizontal acceleration amplification factor (AAF) increases with height. Moreover, the horizontal AAF under unidirectional horizontal pulse-like excitations is larger than that subject to ordinary motion. The vertical AAF does not show an elevation amplification effect. The seismic response of slope under different bidirectional excitations is also different: (1) The horizontal AAF is roughly constant under horizontal pulse-like excitations with and without vertical waves, but (2) the horizontal AAF under ordinary bidirectional ground motions is larger than that under unidirectional ordinary motion. Above phenomena indicate that vertical component has limited effect on seismic response when the horizontal component is pulse-like ground motion, but it can greatly enhance seismic response of slope under ordinary horizontal motion. Moreover, the vertical AAF is enhanced by horizontal motion in both horizontal pulse-like and ordinary motion. Thence, we should pay enough attention to vertical ground motion, especially its horizontal component is ordinary ground motion.

지리산 불일폭포 일원의 화강암질편마암에 발달한 슈도타킬라이트: 산상과 특성 (Pseudotachylyte Developed in Granitic Gneiss around the Bulil Waterfall in the Jirisan, SE Korea: Its Occurrence and Characteristics)

  • 강희철;김창민;한래희;류충렬;손문;이상원
    • 암석학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.157-169
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    • 2019
  • 경상남도 하동군 화개면 지리산 불일폭포에 분포하는 선캄브리아시대 고원생대의 화강암질편마암 노두에서 관찰되는 중생대 백악기 이후에 형성된 것으로 추정되는 슈도타킬라이트를 대상으로 야외 산상과 구조지질학적 특성, 암석기재, 전자현미경 관찰, 지화학적 분석 등을 수행하였다. 연구지역 노두에서 동일한 전단영역에 발달한 취성변형작용의 산물인 단층암은 슈도타킬라이트와 엽리상 파쇄암으로 분류된다. 이들 중에서 단층작용에 수반된 암회색 슈도타킬라이트들의 산출형태는 수 mm~수 cm 단위의 두께로 단층면을 따라 발달한 '단층세맥형'과 단층세맥형의 슈도타킬라이트로부터 그 용융물이 주변암에 주입되어 형성된 '주입세맥형'으로 구분된다. 이들 슈도타킬라이트의 암석 슬랩과 박편에서는 유리질 내지 탈유리화된 기질부에 석영, 알칼리장석, 사장석, 흑운모 등 잔류광물들의 쇄설성 조직, 만입경계가 발달한 반정, 반응연, 산화물의 물방울 모양구조, 행인상구조, 빠른 냉각으로 형성된 유리, 유동구조 등이 관찰된다. 또한, 슈도타킬라이트의 주성분 및 광물의 조성은 일반적인 염기성 암맥과 달리 모암인 화강암질편마암의 조성과 거의 동일하게 나타난다. 이상의 관찰과 분석은 아주 천처에서 고속 미끌림의 지진성 단층운동으로 발생한 마찰열로부터 모암의 마모와 선별적인 용융의 결과로 생성된 슈도타킬라이트임을 지시한다. 본 연구에서 완전히 규명하지 못한 슈도타킬라이트의 명확한 생성연대, 생성 온도와 깊이, 운동학적 특성과 관련한 단층의 변위와 길이, 단층 미끌림 속도 등에 관해서는 후속연구로부터 밝힐 예정이다.

폐탄광 갱도를 활용한 갱도전시장의 안정성 평가 (Evaluation of the Stability for Underground Tourist Cavern in an Abandoned Coal Mine)

  • 한공창;전양수
    • 터널과지하공간
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    • 제15권6호
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    • pp.425-431
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    • 2005
  • 본 연구에서는 폐탄광 갱도를 이용한 갱도 전시장의 안정성 평가를 위해서 다양한 조사와 시험을 실시하였다. 이 광산의 일부 갱도는 1999년 폐광 후 관광용의 갱도전시장으로 이용되어지고 있다. 갱도전시장 주 갱도의 규격은 폭이 약 5 m에 높이가 3 m이며 갱도 연장이 230 m이다. 갱도를 구성하고 있는 암반은 흑색 셰일 및 석탄층 그리고 석회암으로 구성되어 있다. 갱도조사결과 갱도는 두 개의 단층과 교차하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 정밀 지질 및 암반조사를 통해 경험적 방법에 의한 안정성평가를 실시하고 보강의 필요성 등을 결정하였다. 그 결과를 토대로 수치해석을 실시하여 갱도 주변 암반의 전반적인 안정성과 보강(안)의 적절성 여부를 검토하였다. 갱도전시장 내부 주요지점의 RMR값과 Q값은 보통(Fair)과 양호(good)의 등급을 나타내었다. Q값을 토대로 산정한 각 지점의 보강안은 무지보나 systematic toiling으로 나타났다. 2차원 전산해석결과 전반적으로 갱도전시장의 안정성은 확보된 것으로 판단되나 일부 불안정 블록에 대한 추가 보강이 필요할 것으로 판단된다.

초등과학 교육과정 변천에 따른 지질 영역에 관한 내용 분석 (Analysis on the Contents about Geological Domain with Regard to the Change of the Elementary Science Curriculum)

  • 조용남;권치순
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제24권5호특별호
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    • pp.546-557
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    • 2005
  • 제1차 교육과정부터 지금까지 초등과학 교육과정에서 나타난 지질 영역 관련 내용을 교과서를 중심으로 분석하여, 내용의 변천 과정의 특징을 알아보는데 목적을 두었다. 지질 내용 분석틀을 기초로 지질영역 내용을 분석하였다. 지질 영역 관련 교육내용의 변천 과정은 내용의 구성과 학습 분량, 실험활동 학습 내용, 주요 용어의 변천과정, 삽화의 수의 변화를 알아보았으며, 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 지질 영역관련 내용 중 풍화와 토양, 화성암, 퇴적암, 변성암, 지표의 평탄화 작용, 습곡과 단층, 지진과 화산, 지층과 화서의 내용들은 전 교육과정에서 공통적으로 다루어졌다. 둘째, 학습 분량을 살펴보면 전 교육과정을 통하여 과학교육 전체 내용 중 5.1%에서 11.5%까지 평균 9.2% 정도 지질 영역관련 내용이 차지하고 있었다. 이 중 암석과 토양의 학습 분량이 전 교육과정에서 공통적으로 가장 많이 다루어졌으며, 지각변동의 학습 분량이 뒤를 이었다. 셋째, 실험 활동의 내용들을 보면, 각 교육과정별로 비율의 차이는 있으나, 풍화와 토양, 화성암, 지표의 평탄화 작용, 지층과 화석 등은 꾸준히 실험 활동이 적용되고 있었다. 넷째, 주요 용어의 변천과정을 살펴보면, 암석관련 용어가 가장 많이 바뀐 것을 알 수 있었으며, 교육과정이 바뀔 때마다 새로운 용어가 생기거나 삭제되거나 같은 용어를 다르게 제시하여 혼돈을 주고 있는 것으로 파악되었다. 다섯째, 교과서 삽화를 분석해 본 결과, 예전에는 그림이나 도해수가 많았으나, 과학이나 교과서 편찬 기술이 발달할수록 사진 수가 점점 많아진 것으로 밝혀졌다. 또한, 아동들의 학습에 대한 이해와 흥미를 높일 수 있는 만화나 도표 수가 근래에 증가하고 있음이 밝혀졌다.

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옥천대(沃川帶)의 지질(地質) 및 광물자원(鑛物資源)에 관(關)한 연구(硏究) -제천남부(堤川南部)의 옥천계(沃川系)의 조선계(朝鮮系)의 경계(境界) 및 부근(附近)의 지질(地質)- (Geology and Mineral Resources of the Okchǒn Zone-The Boundary between the Okchǒn and Chosǒn Systems in the South of Jechǒn, and the Geology in its Vicinity-)

  • 김옥준;민경덕;김규한
    • 자원환경지질
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    • 제19권3호
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    • pp.225-230
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    • 1986
  • Various interpretations on the boundary between the $Okch{\check{o}}n$ system and the Great Limestone series of the $Chos{\check{o}}n$ system, and on the geologic structure and stratigraphy of the $Okch{\check{o}}n$ system have been yielded by the previous studies, and they are still in hot debate. The present work has mainly studied on the boundary between the $Okch{\check{o}}n$ and $Chos{\check{o}}n$ systems in the south of $Jech{\check{o}}n$, and the geology in its vicinity to clarify the previous misinterpretations if any on the geologic structure and in trun stratigraphy of the area concerned. The boundary between the $Okch{\check{o}}n$ system and the Great Limestone series of the $Chos{\check{o}}n$ system has been thought to be (1) gradational relation which means two systems are the same formation, (2) unconformable relation in which the $Okch{\check{o}}n$ system overlies the $Chos{\check{o}}n$ system, (3) unconformable relation in which the $Chos{\check{o}}n$ system overlies the Okchon system indicating that the age of the $Okch{\check{o}}n$ system is Precambrian, and (4) fault contact in which the $Okch{\check{o}}n$ system of Precambrian age comes in contact with the $Chos{\check{o}}n$ system of Cambro-Ordovician age. The present study clearly found that the relationship between the two systems is a fault zone contact. Shear zone of a width of 300 to 400m is developed, and andesitic volcanics and basic dikes are intruded along the fault zone. This fault contact is exactly the north extension of the Bonghwajae fault, which was denominated long time ago by two of the present authors. The eastern side of the fault has been uplifted so that the $S{\check{o}}changri$ formation of the $Okch{\check{o}}n$ system cropped out in the zone of the Great Limestone series. All the previous workers thought that the $S{\check{o}}changri$ formation rests on the Great Limestone series, but the present study found an overthrust having a strike of $N8^{\circ}E$ and dip of $30^{\circ}NW$ between them, and the $S{\check{o}}changri$ formation has thrusted over the Great Limestone series at the central part of the study area. In the southern and northern parts of this uplifted $S{\check{o}}changri$ formation, the Great Limestone series rests unconformably on it. In the eastern part of the study area where the Mt. Dangdu is located and the previous workers thought that the $S{\check{o}}changri$ formation rests on the Great Limestone series, Precambrian basement rock whose age is older than 1720+50 m.y. crops out in the northern part of the east-west trending high angle fault, and the Great Limestone series rests unconformably on the basement.

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Hoek-Brown 파괴기준에서 유도된 연속체암반의 전단강도를 적용한 깎기 암반사면 경사 결정 연구 (A Study on Decision of Cut Rock Slope Angle Applied Shear Strength of Continuum Rock Mass Induced from Hoek-Brown Failure Criterion)

  • 김형민;이벽규;우재경;허익;이준기;이수곤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.13-21
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    • 2019
  • 급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)로 자연환경에서 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 깎기 또는 자연 상태의 암반사면이 다수 존재한다. 설계 실무측면에서 이와 유사한 암반상태 및 지질구조로 이루어진 지반을 양호한 연속체 암반사면으로 정의하고 있으며, 이 암반사면의 경사 결정 과정 중에 설계 및 시공 초기 단계의 안정해석 절차 단계에서 연속체 암반의 지반특성 평가방법을 수립하는 것이 중요하게 될 것이다. 이 연구에서는 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반사면의 안정해석 과정에서 지반정수 적용에 필요한 강도정수를 Hoek-Brown 파괴기준을 활용하여 실무적으로 산정하는 방안을 제안하고 이와 함께 급경사 암반사면의 안정해석을 통해 설계 적용성을 평가하였다. 기존 강도정수 산정방법은 작은 구속응력 변화에도 H-B파괴 포락선에 상응하는 등가 M-C강도정수가 민감하게 변화하므로 설계에서 실무적으로 활용하기가 부적합하였다. 이 문제점을 보완하기 위해 등각분할법으로 등가 M-C강도정수를 산정하는 방안을 제시하였다. 등각분할법의 설계 적용성을 확인하기 위해 기존 실시설계 현장에서 조성된 깎기 사면의 경사 변화에 따른 안전율 및 변위 결과를 검토하였다. 안전율은 1:0.5 사면에서 Fs=16~59이고, 1:0.3 사면에서 Fs=12~52이며, 대부분 10~12%의 감소를 보인다. 변위는 1:0.5 사면에서 0.126~0.975mm이고, 1:0.3 사면에서 0.152~1.158mm이며, 10~15%의 증가를 나타낸다. 이는 정규 비례의 미미한 변화이며, 안정성 측면에서는 양호한 상태이다. 설계 실무측면에서, H-B파괴기준에서 유도된 등각분할법으로 산정한 강도정수를 연구대상 암반사면과 유사한 양호한 암반에 대해 범용적인 강도정수로 적용하여도 안정적이고 경제적인 결과를 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 암반사면에 영향을 미치는 단층이 분포하지 않는 지반에서는 한계평형해석(LEM)과 유한요소해석(FEM)으로 안정해석하는 절차도 실무적으로 무난한 것으로 검토되었다. 연구대상 사면을 양호한 상태의 암반조건으로 선정하여 연구를 수행하였으나 좀 더 다양한 암반조건(터널 포함)에 보편적으로 적용할 수 있는지에 대한 검증 작업은 추후 연구과제가 될 것이다.

석영의 파동소광 강도를 이용한 청산화강암의 변형의 정량화 (Quantification of Cheongsan granite deformation using wavy extinction of quartz)

  • 정원석;이승준;나기창
    • 암석학회지
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    • 제11권3_4호
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    • pp.250-258
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    • 2002
  • 석영의 파동소광은 암석의 변형도를 나타낼 수 있는 좋은 지표로서 사용할 수 있다 암석의 변형도를 결정하기 위해 석영의 파동소광 강도(IWE)를 편광현미경, 디지털 카메라, NIH Image로 측정하였다. 본 연구 에서는 이러한 방법을 이용하여 복잡한 변형을 받은 청산지역일대의 청산반상화강암, 청산복운모화강암, 백록화강암의 변형도를 구하여 청산일대의 변형사를 밝혔다. NIH Image로 측정한 결과, 청산화강암과 백록화강암 사이의 주향이동단층 부근과 청산화강암과 영동층군 사이의 부정합면 부근에서 높은 변형도가 나타났다. 따라서 이 지역의 최근의 주된 변형 요인은 영동분지를 형성한 단층과 청산화강암과 백록화강암 사이에 있는 주향이동단층이다.

풍화된 변성암 사면의 안정대책 사례 (Case of slope stability in weathered metamorphic rock)

  • 김재홍;박철숙;전제성;홍원표
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.1400-1405
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    • 2008
  • Execute surface of the earth geological survey for stability analysis of stealing cutting sides and investigated wide area nature of soil structure. Inflected DIPS that measure discontinuity's direction that develop to slope and is slope stability a wide use program for Stereographic Projection Method analysis that utilize geometrical correlation of stealing four sides and discontinuity surface. It is principle that angle of internal friction that is basis element of stability estimation applies direct shear test result on joint side, Examination is impossible by case execution, suppose by 30 angles that apply more conservatively in base rock slope sides usually and achieved analysis. When analyze, consider discontinuity's various adult that develop in research slope, after conduct first each discontinuity different assay falling into fault, joint, executed stability estimation which synthesize whole discontinuity data. When ailment element is recognized as analysis result, wished to present stability countermeasure way of most suitable to take into account of execution, stability, economic performance.

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