Wing and secondary cracks are unique types of cracks observed in rock masses subjected to uniaxial and biaxial compressive loading conditions. In this study, morphological features of wing and secondary cracks developed in gypsum specimens are investigated in the macro and micro scales. Along the path of wing crack, microtensile cracks are observed. Microtensile cracks coalesce with pores and show branch phenomenon. From the onset of the wing crack, multiple initiations of microtensile cracks are observed. Microtensile cracks show tortuous propagation paths and relatively constant aperture of the cracks during the propagation. It is shown that microtensile cracks propagate by splitting failure. At the micro scale, microfsults are observed in the path of the secondary cracks. Along the path of the secondary cracks, separation of grains and conglomerate grains, oblique microfaults, and irregular aperture of microfault are observed. These features show that the secondary cracks are produced in shear mode. The measured sizes of fracture process zone across the propagation direction near the tip of wing and secondary cracks range from 10$\mu{m}$ to 20$\mu{m}$ far wing cracks and from 100$\mu{m}$ to 200$\mu{m}$ for secondary cracks, respectively.
Discontinuities such as faults, fractures and joints in rock mass play the dominant role in the mechanical and hydraulic properties of the rock mass. The key factors that influence on the flow of groundwater are hydraulic and geometric characteristics of discontinuities and their connectivity. In this study, a program that analyzes groundwater flow in the 3D discontinuity network was developed on the assumption that the discontinuity characteristics such as density, trace length, orientation and aperture have particular distribution functions. This program generates discontinuities in a three-dimensional space and analyzes their connectivity and groundwater flow. Due to the limited computing capacity In this study, REV was not exactly determined, but it was inferred to be greater than 25$\times$25$\times$25 ㎥. By calculating the extent of aperture that influences on the groundwater flow, it was found that the discontinuities with the aperture smaller than 30% of the mean aperture had little influence on the groundwater flow. In addition, there was little difference in the equivalent hydraulic conductivity for the the two cases when considering and not considering the boundary effect. It was because the groundwater flow was mostly influenced by the discontinuities with large aperture. Among the parameters considered in this study, the length, aperture, and orientation of discontinuities had the greatest influence on the equivalent hydraulic conductivity of rock mass in their order. In case of existence of a fault in rock mass, elements of the equivalent hydraulic conductivity tensor parallel to the fault fairly increased in their magnitude but those perpendicular to the fault were increased in a very small amount at the first stage and then converged.
This paper aims at the temperature and slenderness ratio effects on physical and mechanical properties of Beishan granite. A series of uniaxial compression tests with various slenderness ratios and temperatures were carried out, and the acoustic emission signal was also collected. As the temperature increases, the fracture aperture of intercrystalline cracks gradually increases, and obvious transcrystalline cracks occurs when T > 600℃. The failure patterns change from tensile failure mode to ductile failure mode with the increasing temperature. The elastic modulus decreases with the temperature and increases with slenderness ratio, then tends to be a constant value when T = 1000℃. However, the peak strain has the opposite evolution as the elastic modulus under the effects of temperature and slenderness ratio. The uniaxial compression strength (UCS) changes a little for the low-temperature specimens of T < 400℃, but a significant decrease happens when T = 400℃ and 800℃ due to phase transitions of mineral. The evolution denotes that the critical brittle-ductile transition temperature increases with slenderness ratio, and the critical slenderness ratio corresponding to the characteristic mechanical behavior tends to be smaller with the increasing temperature. Additionally, the AE quantity also increases with temperature in an exponential function.
In order to protect the environment from waste disposal activities, the prediction of the flux and flow paths of the contaminants from underground facilities should be assessed as accurately as possible. Especially, the prediction of the pathways and travel times of the nuclides from high level radioactive wastes in a deep repository to biosphere is one of the primary tasks for assessing the ultimate safety and performance of the repository. Since the contaminants are mainly transported with groundwater along the discontinuities developed within rock mass, the characteristics of groundwater flow through discontinuities is important for the prediction of contaminant fates as well as safety assessment of a repository. In this study, the actual fracture network could be effectively generated based on in situ data by separating geometric parameter and hydraulic parameter. The calculated anisotropic hydraulic conductivity was applied to a 3D porous medium model to calculate the path flow and travel time of the large studied area with the consideration of the complex topology in the area. Using the model, the pathways and travel times for groundwater were analyzed. From this study, it was concluded that the suggested techniques and procedures for predicting the pathways and travel times of groundwater from underground facilities to biosphere is acceptable and those can be applied to the safety assessment of a repository for radioactive wastes.
Park, Chung-Kyun;Lee, Jae-Kwang;Baik, Min-Hoon;Lee, Youn-Myoung;Ko, Nak-Youl;Jeong, Jong-Tae
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
/
v.10
no.3
/
pp.161-170
/
2012
To provide domestic values of input parameters in a safety assessment of radioactive waste disposal under domestic deep underground environments, various kinds of experiments have been carried out under KURT (KAERI Underground Research Tunnel) conditions. The input parameters were classified, and some of them were selected for this study by the criteria of importance. The domestic experimental data under KURT environments were given top priority in the data review process. Foreign data under similar conditions to KURT were also gathered. The collected data were arranged and the statistical calculations were processed. The properties and distribution of the data were explained and compared to foreign values in view of their validity. The following parameters were analysed: failure time and early time failure rate of a container, solubility of nuclides, porosity and density of the buffer, and distribution coefficients of nuclides in the geomedia, hydraulic conductivity, diffusion depth of nuclides, groundwater flow rate, fracture aperture, length of internal fracture, and width of faulted rock mass in the host rock.
An optical televiewer is a geophysical logging device that produces continuous high-resolution full-azimuth images of a borehole wall using a light-emitting-diode and a complementary metal-oxide semiconductor image sensor to provide valuable information on subsurface discontinuities. Recently, borehole imaging logging has been applied in many fields, including ground subsidence monitoring, rock mass integrity evaluation, stress-induced fracture detection, and glacial annual-layer measurements in polar regions. Widely used commercial borehole imaging logging systems typically have limitations depending on equipment specifications, meaning that it is necessary to clearly verify the scope of applications while maintaining appropriate quality control for various borehole conditions. However, it is difficult to directly check the accuracy, implementation, and reliability for outcomes, as images derived from an optical televiewer constitute in situ data. In this study, we designed and constructed a modular fractured borehole model having similar conditions to a borehole environment to report unprecedented results regarding reliable data acquisition and processing. We investigate sonde magnetometer accuracy, color realization, and fracture resolution, and suggest data processing methods to obtain accurate aperture measurements. The experiment involving the fractured borehole model should enhance not only measurement quality but also interpretations of high-resolution and reliable optical imaging logs.
Many laboratory experiments on crack propagation under uniaxial loading and biaxial loading have been conducted in the past using transparent materials such as resin, polymethyl methacrylate (PMMA), etc. However, propagation behaviors of three-dimensional (3D) cracks in rock or rock-like materials under tri-axial loading are often considerably different. In this study, a series of true tri-axial loading tests on the rock-like material with two semi-ellipse pre-existing cracks were performed in laboratory to investigate the acoustic emission (AE) characteristics and propagation characteristics of 3D crack groups influenced by intermediate principal stress. Compared with previous experiments under uniaxial loading and biaxial loading, the tests under true tri-axial loading showed that shear cracks, anti-wing cracks and secondary cracks were the main failure mechanisms, and the initiation and propagation of tensile cracks were limited. Shear cracks propagated in the direction parallel to pre-existing crack plane. With the increase of intermediate principal stress, the critical stress of crack initiation increased gradually, and secondary shear cracks may no longer coalesce in the rock bridge. Crack aperture decreased with the increase of intermediate principal stress, and the failure is dominated by shear fracturing. There are two stages of fracture development: stable propagation stage and unstable failure stage. The AE events occurred in a zone parallel to pre-existing crack plane, and the AE zone increased gradually with the increase of intermediate principal stress, eventually forming obvious shear rupture planes. This shows that shear cracks initiated and propagated in the pre-existing crack direction, forming a shear rupture plane inside the specimens. The paths of fracturing inside the specimens were observed using the Computerized Tomography (CT) scanning and reconstruction.
Two orthogonal joint sets develop well only in sandstone beds in the sandstone-mudstone sequences of Gumi and Dasa outcrops within Cretaceous Gyeongsang Basin. And various joint data are similar in the beds of the same thickness in both outcrops, meaning that the joint sets were homogeneously produced by extensional deformation in the same regional stress field. Most of joints in the sandstone beds are orthogonal to, and confined by bed boundaries, which are believed to be formed by hydrofracturing during consolidation after burial. Two orthogonal joint sets are considered to be almost coeval on the basis of mutual abutting relationship which makes up fracture grid-lock and a product of rapid switching of ${\sigma}_2$ and ${\sigma}_3$ axes with constant ${\sigma}_1$ direction oriented to vertical. The joint sets in the sandstone beds show planar surfaces, parallel orientations and regular spacing, with joint spacing linearly proportional to bed thickness. The spacing distributions of the joints seem to correspond to log-normal to almost normal distribution in most of the beds. But multilayer joints do not display regular spacing and dominant size. Either joint set in this study is characterized by a high level of joint density and a saturated spacing distribution as indicated by the mode/mean ratio values and the Cv(coefficient of variance) values. Joint aperture tends to increase with the vertical length of the joints controlled by bed thickness.
The purpose of this study is to investigate the effect of hydrochemical variation of groundwater on the gas tigtness in an unlined oil storage cavern. The groundwater chemistry is greatly influenced by the seawater mixing, the water curtain and the dissolution of grounting cements. The chemical composition of groundwater greatly varies ac-cording to both the location of monitoring wells and the sampling period. Most of groundwater shows alkaline pH and high electrical conductivity. The chemical types of groundwater show the dominant order as follows : Na-Cl type > Ca-Cl type > $Ca-HCO_3(CO_3)$ type. Thermodynamic equilibrium state between chemical composition of groundwater and major minerals indicates that carbonate minerals except clay minerals can be precipitated as a secondary mineral. It means that the secondary precipitates can not greatly exerts the clogging effect into fracture aperture in rock mass around oil storage cavern. The content of total organic carbon (TOC) shows a slightly increasing trend from initial stage to late stage. The $EpCO_2$ was computed so as to assess the gas contribution on the $CO_2$ in groundwater. The $EpCO_2$ of 0$\~$41.3 indicates that the contribution of oil gas on $CO_2$ pressure in groundwater system can be neglected.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.36
no.3
/
pp.493-502
/
2016
This study examines how rock condition affects the variation of the chargeability and electrical resistivity of the rock. In the theoretical study, the relationship correlating chargeability with the variables affecting it is derived. A parametric study utilizing the derived relationship reveals that the size of narrow pores ($r_1$) is the most influential factor on chargeability, and the salinity of pore water ($C_0$) is the second. In the laboratory experiments, small scale rock fracturing zone is modelled using sand stone. Chargeability and resistivity are measured by changing the size of the joint aperture, the location of fractured zone and the existence of clay gouge and/or clay layer which shows lower chargeability than the sand stone layer in the multi-layered ground. Test results show that chargeability is controlled not by the rock fracturing condition but by the size of narrow pore ($r_1$) where each line of current flow passes through. Also, the chargeability decreases with increase of the pore water salinity ($C_0$). In conclusion, the ground condition can be identified more efficiently by measuring the induced polarization along with the electrical resistivity; identifying the existence of sea water, the layered ground and/or the fractured rock becomes more reliable.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.