• 제목/요약/키워드: fault zone width

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매개변수 분석을 통한 단층파쇄대의 소단면 쉴드 TBM 터널 굴착 시 최적 보강영역 연구 (A study on the optimal reinforcement area for excavation of a small cross-section shield TBM tunnel in fault fracture zone through parameter analysis)

  • 강병윤;박형근;차재훈;김영진
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.261-275
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    • 2020
  • 쉴드 TBM 공법을 사용해 단층파쇄대에 소단면 공동구 터널을 굴착 시 과다한 내공변위 및 붕락 발생 가능성이 높다. 단층파쇄대로 인한 트러블 및 공기증가로 인한 공사비 손실을 최소화하기 위해 적절한 지반보강이 요구된다. 본 연구에서는 단층파쇄대의 폭, 단층점토의 존재여부, 토피고 지하수위를 매개변수로 하여 MIDAS GTS NX (Ver. 280)을 이용한 수치해석을 통해 최적보강영역을 제시하고 주변지반 거동을 알아보았다. 그 결과 단층점토가 없는 경우 최대 0.5D 만큼 지반보강 적용 시 내공변위 및 지표침하 기준을 만족하였으며, 높은 투수계수로 인해 0.5D의 차수보강 적용이 필요하다고 판단된다. 단층점토가 존재할 때 내공변위 및 지표침하는 최소 0.5D에서 최대 터널 상부 단층파쇄대 전체에 지반보강 적용 시 안정성확보가 가능하였으며, 단층점토로 인해 지하수 유출량이 기준치 이내로 발생하여 차수보강이 불필요하였다.

양산단층의 구조적 분절화 기초연구 (Preliminary Structural Segmentation of the Yangsan Fault)

  • 장천중
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1997년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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    • pp.49-56
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    • 1997
  • Most large strike-slip faults do not rupture their entire length during single faulting but generally break in segments which are different in location and time of faulting. Studies related to the development of the Yangsan fault have been reported based on partial results from characteristics of geolgocial distribution, geophysical prospecting and paleostress analyses. This paper shows, based on preliminary results, that the Yangsan fault could be divided into four structural areas along entire length. These areas are different in geological distribution, bedding attitude measured from sedimentary rocks, strike of main fault, geometry of small faults, termination types of fault tips, cyclic variation of fault zone width, and arrangement of paleostress. Therefore, the Yangsan fault could be divided into at least four segments.

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터널 굴진면 수평변위를 이용한 굴진면 전방의 단층대 예측 (Prediction of Fault Zone ahead of Tunnel Face Using Longitudinal Displacement Measured on Tunnel Face)

  • 송규진;윤현석;서용석
    • 지질공학
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    • 제26권2호
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    • pp.187-196
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    • 2016
  • 터널 굴진면에서 측정된 수평 변위를 이용하여 터널 굴진면 전방에서의 단층대 예측을 검토하기 위하여 총 28개 단층모델을 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 그리고 터널 굴착에 의해 발생하는 수평변위를 x-MR (moving range) 관리도 기법을 이용하여 정량적으로 분석하여 굴진면 전방에 분포하는 단층의 존재를 예측하였다. 단층대는 단층점토 및 단층각력, 단층 손상대로 구분하여 모델링하였으며, 단층핵의 폭은 1 m (단층점토 0.5 m, 단층각력 0.5 m), 단층 손상대의 폭은 2 m로 설정하였다. 분석 결과, 굴진면으로부터 약 2~26 m 전방에서 단층의 예측이 가능하였고, 5개의 측정지점에서 대부분 경사 45°인 경우 예측이 가장 빠른 것으로 나타났다. 또한 굴진방향과 단층면 사이의 각도가 작을수록 예측 가능시점이 빠른 것으로 분석되었다.

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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포항시 남부 현무암체의 단층점토에서 산출되는 Fe-세피올라이트 (Fe-rich Sepiolite from the Basalt Fault Gouge in the South of Pohang, Korea)

  • 손병서;황진연;이진현;오지호;손문;김광희
    • 한국광물학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.11-22
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    • 2016
  • 경북 포항시 남구 동해면 금광리 일대의 전기 마이오세 현무암층 내에 단층파쇄대의 중심에 약 5-10 cm의 폭을 가진 흑색의 단층점토가 길게 연장되어 나타났다. 이 단층점토에 대해 XRD, FTIR, DTA/TGA, SEM, TEM, XRF, EPMA 등으로 자세히 분석한 결과, Fe 성분을 다량 함유하는 Fe-세피올라이트인 것으로 확인되었다. 이 외에 단층파쇄대의 변질광물은 주로 스멕타이트인 것으로 나타났으며, 신선한 모암인 현무암에도 스멕타이트가 상당량 포함되어 나타났다. 이러한 구성광물의 산상으로 보아, Fe-세피올라이트는 현무암의 고화 형성 후에 다소 깊은 곳에서 단층작용과 함께 열수변질작용이 관여하여 형성된 것으로 사료된다.

부산시 도심지의 지하 지질구조와 단층손상과 관련된 지질위험도 분석 (Analysis of Subsurface Geological Structures and Geohazard Pertinent to Fault-damage in the Busan Metropolitan City)

  • 손문;이선갑;김종선;김인수;이건
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.87-101
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    • 2007
  • 부산시 도심지 지하 지질과 지질구조 그리고 단층손상에 의한 지질위험도를 해석하기 위해 위성영상 및 전산음영기복도, 203개의 시추공 검층, 텔레뷰어, 그리고 지구물리 탐사 자료들을 종합적으로 분석하였다. 이를 통하여 연구지역 지하 지질은 백악기 안산암질$\sim$데사이트질 화산암류, 반려암, 화강암류로 구성되어 있으며, 동래단층을 비롯한 최소 3개의 단층파쇄대가 존재하고 있음이 밝혀졌다. 지형적 특성, 지질단면상의 파쇄대의 폭과 제4기 퇴적층과 기반암 풍화 잔류물의 심도 분포 등을 근거로 할 때, 연구지역의 동래단층은 북쪽으로 갈수록 파쇄대의 폭과 파쇄강도가 줄어들며 연구지역 북부의 서면교차로와 양정교차로 사이 지역에서 분절될 것으로 판단된다. 또한, 서면교차로보다 남쪽의 도심지 계곡부는 대부분 제4기 동안 해침을 경험한 것으로 해석된다. 한편 단층핵과의 거리, 코아회수율, 암질지수, 일축압축강도, S파 탄성파 속도를 입력변수로 작성된 지질위험도는 연구지역의 지하 단층들에 의한 기반암의 손상정도를 가시적으로 표현하는데 유용하였다. 따라서 이러한 평가방법은 기존 암반분류법을 보완하고 지질학적 요인들을 효과적으로 반영할 수 있는 암반평가를 실시하는데 기여할 것이다.

원전 기초지반의 지진안정성 평가 모델 연구 (The Study on Seismic Stability Evaluation Model for Rock Foundation of Nuclear Power Plant)

  • 황성춘;장정범
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 국내 실정에 적합한 원전 기초지반의 지진안정성을 평가할 수 있는 적절한 해석모델을 제시하는 것이다 입력지진의 작용방향, 경계조건, 해석모델의 폭 및 깊이, 단층연약대의 모델링방법 등의 해석조건에 대하여 활동면해석법, 등가정적해석법, 동적해석법을 적용하였다. 해석결과 측면경계조건은 등가정적 해석시 수평롤러, 동적해석시 전달경계, 해석영역의 폭은 구조물 폭의 5배 이상, 깊이는 구조물 폭의 2배 이상을 적용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

단층슬립의 기하분석에 의한 양산단층의 거동 특성 (Behavioral Characteristics of the Yangsan Fault based on Geometric Analysis of Fault Slip)

  • 장천중;장태우
    • 지질공학
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    • 제19권3호
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    • pp.277-285
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    • 2009
  • 단층슬립의 기하분석에 의한 단층의 거동특성을 평가하고자 주단층의 주향변화, 단층 선단부의 발달 상태, 단층대의 폭의 주기적 변화, 단층암의 변형양상, 2차 소단층의 각관계를 근거로 양산단층의 주향을 따라 남쪽 양산에서 북쪽으로 포항시 신광면에 이르는 구간을 5개의 구역($A{\sim}E$)으로 구분하였다. 또한 가상의 단층비지를 대상으로 시행한 이전 여러 실험연구 결과들로부터 얻어진 단층작용의 운동 양상과 변형 조직과의 관계를 양산단층에 적용하고자 하였다. 단층의 미끄럼 거동을 이해하기 위하여 양산단층을 따라 단층의 자세와 단층슬립을 측정하였고, 주단층과 2차 소단층의 Riedel shear 각 관계를 분석하였다. 양산단층 각 구역에서 주단층과 2차 단열의 방향성 및 단층슬립을 이용하여 각 구역별 단층의 거동특성을 해석한 결과 A, D 및 E와 같은 직선구역들은 안정된 전단운동을 한 creeping 운동의 구역으로 평가되었고, 반대로 B와 같은 곡선구역은 stick-slip 운동을 한 locked 구역으로 평가되었다.

단층대에 위치한 근접병설터널의 안정성평가 (Stability Estimation of the Closely-spaced Twin Tunnels Located in Fault Zones)

  • 황재석;김주환;김종우
    • 터널과지하공간
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    • 제28권2호
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    • pp.170-185
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    • 2018
  • 단층대에 위치한 근접병설터널에 대하여 단층의 폭과 경사, 단층암의 물성을 달리한 수치해석과 모형실험을 통해 단층이 터널 안정성에 미치는 영향을 알아보았다. 병설터널 사이에 존재하는 필라의 강도/응력비를 구할 때는 필라 중앙부의 응력, 필라 전체의 평균응력, 필라 좌우단부의 응력을 각각 적용하였는데, 이중 마지막 방법은 단층대의 유무에 관계없이 터널 안정성의 보수적 평가에 적합하였고 터널 굴착시점을 실시간적으로 반영하였다. 필라 좌우단부의 응력을 적용하여 구한 강도/응력비는 단층의 폭과 경사가 커질수록, 단층암의 물성이 연약할수록 감소하는 경향을 보였다. 축소모형실험에서 단층을 포함한 모형은 불포함 모형에 비해 균열개시압력이 작았고, 단층의 폭이 큰 모형일수록 터널 안정성은 낮게 나타났다. 단층은 터널의 파괴거동에도 큰 영향을 미쳤는데, 단층이 없는 모형에서는 필라의 좌우하단부와 양쪽터널 측벽부에서 수평방향의 균열이 발생하였지만, 단층을 포함한 모형에서는 필라부 단층대에서 경사진 균열이 발생하였다.

고지진학적 자료를 이용한 울산단층대 중부 말방지역에서의 단층운동 특성 해석 (Characterization of Fault Kinematics based on Paleoseismic Data in the Malbang area in the Central Part of the Ulsan Fault Zone)

  • 박기웅;정숙진;권오상;신현조;김영석
    • 한국지구과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.151-164
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    • 2022
  • 역사지진과 계기지진 기록에 따르면 한반도 남동부는 우리나라에서 지진활성도가 가장 높게 평가되는 곳으로, 최근에 양산단층대와 울산단층대를 따라 제4기 단층이 다수 보고되어 고지진학적 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 울산단층대의 중부지역에 해당하는 경북 경주시 외동읍 말방리 일원은 울산단층대 내에서 가장 많은 활성단층이 보고된 지역이다. 따라서 이 지역에 대한 고지진학적 특성을 이해하기 위하여 먼저 LiDAR 영상 및 항공사진을 이용한 지형 및 선형구조 분석을 실시하여 단층에 의한 기복으로 추정되는 지형인자를 확인하고, 야외답사와 물리탐사를 통해 단층을 추적하여 기 보고된 말방단층 지점에서 약 300 m 북서쪽에 위치한 곳에서 길이 20 m, 너비 5 m, 깊이 5 m의 굴착조사를 실시하였다. 굴착단면을 통해 분석된 제4기 퇴적층의 특징을 바탕으로 단층의 기하학적·운동학적 특성을 해석하여 고지진학적 특성을 규명하고자 하였다. 이번 굴착단면에서 확인된 역단층의 기하를 보이는 단층의 자세는 N26°W/33°NE로 울산단층대를 따라 분포하는 기 보고된 단층들과 유사하다. 약 40 cm의 단일 겉보기 변위가 인지되었으나 단층조선의 부재로 실변위는 산출할 수 없었다. 선행연구에서 제안된 극저온구조층의 연대결과 값을 토대로 단층의 최후기 운동시기는 후기 뷔름빙기 이전으로 추정하였다. 기 보고된 연구결과와 본 굴착단면에서 획득한 단층기하를 종합하여 이 지역에 발달하는 단층계를 인편상구조로 해석하였고, 단층특성을 반영한 모델을 제시하였다. 말방리 일원에서 수 회의 굴착조사를 비롯한 다수의 선행연구가 수행되었음에도 불구하고 구체적인 단층변수에 대한 정보가 미진하고 각 지점들 간의 상관성이 명확하게 규명되지 않은 것은 역단층의 복잡한 운동학적 특성에 기인한 것으로 판단된다. 추후 고지진학적 연구가 추가적으로 수행된다면 상기의 문제점들을 해결하여 종합적인 단층의 형태와 운동사가 규명될 수 있을 것으로 판단된다.