• 터널과지하공간
• /
• 제10권3호
• /
• pp.329-343
• /
• 2000

암반 절리 조사는 크게 절리 방향 측정과 트레이스 정보 등을 얻기 위한 매핑으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 절리 방향 측정 및 트레이스 매핑을 위한 기존의 수작업을 대체하기 위하여 입체사진측량학과 화상처리 기법 동을 이용한 암반 절리 조사 시스템을 개발하였다. 절리 방향 측정을 위해 입체사진측량학을 적용하였으며, 트레이스 길이 및 빈도 등의 정보를 얻기 위해 화상 처리 기법을 이용한 두 가지 혼합 접근법 (hybrid approach) 을 고안하였다. 입체사진측량학을 이용한 절리 방향 측정 기법 및 화상 처리 기법은 접근이 어려운 지역에서의 원거리 측정 및 신속하고 객관적인 매핑이 가능하다는 장점을 가진다.

• 터널과지하공간
• /
• 제4권3호
• /
• pp.274-286
• /
• 1994

Direct shear tests were on ducted in a laboratory setting in order to investigate the shear strength and deformation behavior of rock joints. Also, the characteristics of acoustic emissions (AE) during shearing of rock joints were studied. The artificial rock joints were created by splitting the intact blocks of Hwangdeung granites and Iksan marbles. Joint roughness profiles were measured by a profile gage and then digitized by Image analyzer. Roughness profile indices(Rp) of the joints were calculated with these digitized data. Peak shear strength, residual shear strength, shear stiffness and maximum acoustic emission(AE) rate were investigated with joint roughness. The peak shear strenght, the residual shear strength and the shear stiffness were increased as roughness popfile index or normal stress increased in the shear tests of granites. In the tests of marble samples, the shear deformation characteristics were not directly affected by joint roughness. As the result of two directional shear tests, the shear characteristics were varied with shear direction. AE count rates were measured during the shear deformation and the AE signals in several stages of the deformation were analyzed in a frequency domain. The AE rate peaks coincided with the stress drops during the shear deformation of joint. The dominant frequencies of the AE signals were in the vicinity of 100 kHz fo rgranite sample and 900 kHz for marble samples. The distribution of amplitude was dispersed with increasing normal stress.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.115-121
• /
• 2003

Discrete joint network approach has widely been used to investigate the hydraulic behavior of jointed rock masses. In general, joints will undergo deformation due to stress redistribution induced by construction of underground openings, hence joint aperture is often assumed to have a probability distribution rather than to be a constant value. In real situations, however, it is more reasonable to take into account the effect of stress change on aperture values by calculating joint deformation. In this report, a mechanical process has been developed to determine the joint opening or closure based on a statistically generated joint network model. By performing numerical analyses, some significant results on the hydro-mechanical behavior of jointed rock masses have been summarized.

• 터널과지하공간
• /
• 제21권5호
• /
• pp.386-393
• /
• 2011

본 연구에서는 암반 내 원통형 공동면에 나타나는 절리선 길이분포를 이용하여 암반 내에 존재하는 절리의 직경분포를 추정하기 위한 알고리듬을 제안하였다. 암반 내 절리의 직경분포를 추정하기 위해서 송재준(2005)에 의해 제시된 Joint Center Volume(JCV)의 개념이 적용되었다. 평면 조사창에 나타나는 절리선에 대한 JCV 값을 산정하는 송재준(2005)의 알고리듬을 확장하여, 원통형 공동면을 조사창으로 하는 경우의 암반 내 절리 직경분포 추정을 위해 전수조사 기법을 적용한 JCV 계산 알고리듬을 개발하였다. 추정된 절리 직경분포는 Monte-Carlo 시뮬레이션 기법을 이용하여 절리직경 모분포와 비교 검증하였으며 추정된 절리 직경분포가 모분포와 20% 내외의 오차 범위에서 수렴하는 것을 확인하였다.

• 지질공학
• /
• 제33권4호
• /
• pp.573-586
• /
• 2023

절리성 암반은 절리 또는 연약면에 의해 역학적인 이방성이 발현될 수 있으며 절리성 암반의 강도 및 변형 특성에 대한 이해는 지질공학 현장에서 주된 관심사이다. 본 연구는 마찰재료로 채택된 석고를 이용하여 단일절리를 포함하는 시료를 성형하고 진삼축시험을 통하여 진삼축 조건의 강도 및 변형 특성을 고찰하였다. 동일한 조건에서 수행한 개별요소법 기반의 삼차원 수치해석은 진삼축시험을 통하여 검증되었으며 타당성이 확보되었다. 수치해석 결과는 절리의 방향성과 더불어 현장의 주응력 조건이 절리성 암반의 강도 및 변형 특성 연구에 있어서 필수적인 요소임을 지시한다. 수치해석을 통하여 절리의 경사각 변화에 따라 산정한 횡등방성 암반의 강도는 중간주응력이 강화함에 따라 유의미한 증가를 나타내며, 증가의 폭은 절리의 경사 조건에 큰 영향을 받는다. 또한, 절리의 경사방향과 두 수평 주응력 방향 간의 상대적인 관계는 횡등방성 암반의 강도특성을 좌우하는 요인이다. 두 개의 절리군을 포함하는 암반의 강도는 경사가 더욱 급한 절리군이 전체 암반의 강도를 좌우한다. 두 절리군 중 한 절리군의 연속성이 짧아 암교 효과를 발휘하면 연속성이 상대적으로 긴 절리군의 방향성이 전체 암반의 강도를 좌우할 수 있다. 절리성 암반에 대한 기존의 삼차원 파괴기준식은 적용성 측면에서 한계도 있지만, 수치해석이 이를 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제14권3호
• /
• pp.167-174
• /
• 2004

본보는 2003년도에 국제 학술지에 수록된 논문을 국내의 전문가들에게 소개하는 기술보고서이다. 본 연구에서 취성파괴를 보이는 암석에 대하여 시간의존성의 중요성을 설명하는 파괴역학적 모텔이 개발되었다. 균열면을 따라 형성된 신선한 구간인 암석 브리지의 파괴규명으로 불연속면의 점착강도가 감소하는 모델이 설정 되었다. 특히 임계조건 이전에 발생하는 균열성장을 사용하여 파괴역학적 모델을 개발하였는데, 이로부터 시간과 점착강도의 관계를 독립된 수식으로 표현하였다. 예로서 평면파괴가 예상되는 암석 블록에 대한 분석이 이루어 졌다. 절리면의 점착강도는 연속적으로 감소하는 것으로 밝혀줬는데, 초기에는 아주 점진적이며 그 후에는 급격하다. 그러다가 어느 시점에서는 감소된 점착강도는 사면의 불안정과 붕괴를 야기한다. 두 번째 예에서는 몇몇 물질 상수들이 분산을 가진다고 가정하였다. 여기에서는 확률론적으로 사면의 안정성이 분석되었는데 사면의 파괴확률을 시간의 함수로 예견할 수 있다. 시간이 경과함에 따라 사면의 파괴확률은 점점 증가하여 초기에 5% 수준에서 100년 후에는 40% 이상으로 증가한다. 이러한 예제들은 지하구조물이 비록 비교적 단기목적이라 하더라도 불연속면을 갖는 암반의 시간의존성 거동을 예측할 수 있음을 보여 주었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권3호
• /
• pp.185-194
• /
• 2005

암반에 시공되는 터널은 주변지반이 자체 지보능력을 가진다. 암반에는 절리가 존재하여 전체적 인 거동이 불연속면의 거동에 의해 지배되는 경우가 많다. 본 연구에서는 모형실험과 수치해석적 방법을 통하여 절리암반에 굴착되는 터널의 거동을 연구하였다. 그 결과 균질한 지반에서 터널을 굴착할 경우 초기응력상태에 따라 터널의 거동이 달라진다. 또한 터널주위에 절리가 존재할 때 절리와 인접한 터널주변지반에서는 지반응력과 변위가 증가하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제17권6호
• /
• pp.723-737
• /
• 2016

In this paper an approach was described for determination of direction of sliding block in rock slopes containing planar non-persistent open joints. For this study, several gypsum blocks containing planar non-persistent open joints with dimensions of $15{\times}15{\times}15cm$ were build. The rock bridges occupy 45, 90 and $135cm^2$ of total shear surface ($225cm^2$), and their configuration in shear plane were different. From each model, two similar blocks were prepared and were subjected to shearing under normal stresses of 3.33 and $7.77kg/cm^{-2}$. Based on the change in the configuration of rock-bridges, a factor called the Effective Joint Coefficient (EJC) was formulated, that is the ratio of the effective joint surface that is in front of the rock-bridge and the total shear surface. In general, the failure pattern is influenced by the EJC while shear strength is closely related to the failure pattern. It is observed that the propagation of wing tensile cracks or shear cracks depends on the EJC and the coalescence of wing cracks or shear cracks dominates the eventual failure pattern and determines the peak shear load of the rock specimens. So the EJC is a key factor to determine the sliding direction in rock slopes containing planar non-persistent open joints.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제31권4호
• /
• pp.353-364
• /
• 2022

This study presents a hybrid algorithm for classifying the rock joints, where the improved artificial bee colony (IABC) and the fuzzy C-means (FCM) clustering algorithms are incorporated to take advantage of the artificial bee colony (ABC) algorithm by tuning the FCM clustering algorithm to obtain the more reasonable and stable result. A coefficient is proposed to reduce the amount of blind random searches and speed up convergence, thus achieving the goals of optimizing and improving the ABC algorithm. The results from the IABC algorithm are used as initial parameters in FCM to avoid falling to the local optimum in the local search, thus obtaining stable classifying results. Two validity indices are adopted to verify the rationality and practicability of the IABC-FCM algorithm in classifying the rock joints, and the optimal amount of joint sets is obtained based on the two validity indices. Two illustrative examples, i.e., the simulated rock joints data and the field-survey rock joints data, are used in the verification to check the feasibility and practicability in rock engineering for the proposed algorithm. The results show that the IABC-FCM algorithm could be applicable in classifying the rock joint sets.

• 한국지형학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2016

This study estimates relationships between physical and chemical weathering indices of various rock types and topographical relief. Physical weathering properties such as rock strength and joint and chemical weathering indices such as the $SiO_2/Al2O_3$, CIA and WPI were analyzed from 18 rock outcrops in mountain and valley areas consisting of 9 rock types. The results indicate that the elevation and relief of topography increase physical strength of rock increases. It can be suggested that the total r(rock-mass strength rating) and R(rock rebound strength by Schmidt Hammer) are most useful indices as a quantitative weathering property factor to explain formative causes of topographical relief. The results also suggest that rock types such as sandstone, granite, gneiss and schist are most suitable to explain meaningful difference in topographical relief with the physical and chemical weathering indices.