• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
• /
• pp.815-822
• /
• 2004

A knowledge of in situ stress state is important to design various engineering structures such as dams, tunnels and so on. There are about three wellknown indicators that is, borehole will breakouts, hydraulic fracturing, ellipsoidal cross section of borehole that have been attributed to the state of stress in the vicinity of borehole. Fortunately, Televiewer traveltime image can be used as a caliper log with 144 or 288 arms, which allows to determine the borehole shape. Televiewer amplitude image will give detailed information about the distribution and character of breakouts and hydraulic fracturing as well. For investigation purposes, a series of boreholes(total 195 boreholes: 12.239m) that have been logged all over the country during past 10 years are analyzed. The primary objective of this paper are to examnine the ability of a Televiewer to determine the shape of borehole, to present data inferred by stress indicators, to indicate their possible relationship with the anisotropic horizontal stresses. It is shown that in most cases the fracture orientation statistically estimated from observed fractures denotes an excellent correlation with the orientations inferred by stress indicators. Many intervals of breakouts are terminated at the intersection of oblique fracture with the borehole. The results from Televiewer data are further compared with those of hydraulic fracturing techniques.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제2권2호
• /
• pp.104-111
• /
• 1999

지하 매질의 전기적 물성 분포를 영상화하기 위한 전자탐사 토모그래피 기술개발의 일환으로 시추공의 공내수 및 케이싱이 전자탐사 반응에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 먼저 시추공에 공내수가 존재할 때 공내수의 전기전도도를 달리하며 계산한 전자탐사 반응을 고찰한 결과, 단일 시추공 탐사의 경우 송신기에 인접한 곳을 제외하고는 전자탐사 반응은 공내수에 영향받지 않는다. 시추공간 전자탐사의 경우 역시 공내수의 영향을 무시할 수 있어, 전자탐사 토모그래피의 다양한 적용 가능성을 확인하였다. 시추공에 철재 케이싱이 설치되어 있을 때, 단일 시추공 전자탐사 반응은 전적으로 케이싱에 의한 반응이며 주변 매질에 의한 영향은 무시할 수 있는 수준이다. 한편 시추공간 탐사에서는 모암의 전기전도도에 따른 영향을 감지할 수 있으나, 시추공간의 거리가 모암의 표피심도에 비해 매우 가까우면, 근거리장 효과에 의해 모암의 영향이 미약하게 되며 반대로 시추공간의 거리가 멀 경우에는 케이싱에 의한 에너지의 극심한 감쇠로 인해 신호의 측정이 불가능해진다. 따라서 적정수준의 신호수준을 유지하며 모암의 반응을 얻기 위해서는 케이싱의 특성 및 모암의 표피심도를 동시에 고려하여 주파수 범위를 결정해야 하며, 특히 단일 시추공 자료를 이용하여 케이싱의 특성을 정확히 규명할 수 있는 현장탐사 기술의 도움이 요구된다.

• 지질공학
• /
• 제31권1호
• /
• pp.55-66
• /
• 2021

본 연구에서는 방사성폐기물 처분 시 천연방벽의 수리 특성 진화와 관련하여, 시추공 설치 및 확공이 결정질 암반 내 단열 및 수리 특성에 영향을 미칠 가능성을 평가하기 위해 수리-역학 연동 수치해석을 수행했다. 시추공 부근에서의 간극 열림과 투수성 변화 여부를 평가하기 위해 단열망을 기반으로 한 불연속체 해석 도메인을 이용했다. 단열암반에서의 현장수리시험 모사를 통해 주응력방향과 시추공 직경 변화의 영향을 평가하였다. 먼저 단열의 간극변화가 주응력방향에 의존함을 확인했다. 그리고 수직변위에 의한 간극크기 증가가 지배적이었다. 시추공 부근에 전단팽창이 집중되는 것도 단열의 수리지질학적 진화에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 수치해석 결과는 시추공 설치 및 확공에 따른 응력교란에 의해 단열 특성이 변화하여 단열 암반의 투수성이 증가할 수 있다는 것을 보여준다. 추후 본 연구모델을 기반으로 실제 크기의 처분공 주변에서의 정확한 수리적 변화를 분석하기 위해서는 3차원 해석모델로 보완되어야 할 것으로 판단되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제6권3호
• /
• pp.223-233
• /
• 1996

Geotechnical Information System (GTIS) for efficient management of three dimensional borehole data has been developed. Geotechnical maps in the vicinity of Bulkwangdong, Seoul station, Itaewon, Han river near Yuido, and Jungrangchon were constructed by Kriging method. In Bulkwangdong and Jungrangchon area where boundary between granite and gneiss is present, gneiss has been more weathered than granite, but in Seoul station and Itaewon area where the boundary is also present, granite has been more weathered than gneiss. It has been inferred that when Seoul granite intruded, the strength of gneiss in Bulkwangdong and Jungrangchon area was lowered by the attitude of foliation plane than in Seoul station and Itaewon area, so the gneiss has been easily fractured and weathered in Bulkwangdong and Jungrangchon area. Geotechnical map in the vicinity of Yuido showed that there is an NW-SE trend weakness zone that might be affected by major faults under Han river and it is expected that the fault zone may be present in construction area of Kyoungbu Highspeed Railway that lies below the Han river like the Subway Line No.5.

• 터널과지하공간
• /
• 제12권3호
• /
• pp.179-188
• /
• 2002

본 연구는 한 경부 고속철도 터널의 NATM 굴착에 의한 2 arch 확공 굴착 시 발생되는 진동 및 응력의 변화가 터널 및 인근 사면에 미치는 영향을 사전에 파악하여 안정성을 검토하는 데에 그 목적이 있다. 지반물성치를 산정하기 위해 시추공 조사, TV검층 및 속도검층을 실시하였다. 2차원 해석을 통해 불확실한 지반의 물성을 변수로 간주하고 가능한 범위 내에서 해석을 수행함으로서 특정한 지반 물성이 입력 정수로서 결정되었다. 정적 및 발파 진동에 의한 준-정적(pseudo-static)안전율을 계산하였으며, 3차원 해석을 통해 터널굴착으로 인한 터널 및 터널 주변의 거동과 터널 지보재의 적정성 여부를 조사하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제27권spc호
• /
• pp.19-33
• /
• 2022

When subsurface is polluted, contaminants tend to migrate through groundwater flow path. The groundwater flow path is highly dependent upon underground geological structures in the contaminated area. Geophysical survey is an useful tool to identify subsurface geological structure. In addition, geophysical logging in a borehole precisely provides detailed information about geological characteristics in vicinity of the borehole, including fractures, lithology, and groundwater level. In this work, surface seismic refraction and electrical resistivity surveys were conducted in a test site located in Namyangju city, South Korea, along with well logging tests in five boreholes installed in the site. Geophysical data and well logging data were collected and processed to construct an 3D geological map in the site.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.244-251
• /
• 2003

A two-dimensional BEM code, $FRACOD^{2D}$, was applied to simulate fracture initiation and propagation processes in a rock pillar during an in situ heater test of a rock pillar planned at the $\"{A}sp\"{o}$ Underground Rock laboratory of SKB, in Southern Sweden. To take the advantage of conventional BEM for simulating fracturing processes, but without efforts for domain integral transformation, a hybrid approach is developed to simulate the fracturing processes in rock pillar under coupled thermo-mechanical loading. The code FRACOD was used for simulating the fracture initiation and propagation processes with its boundary tractions reflecting the effects of the initial and redistributed thermomechanical stresses in the domain of interest at multiple excavation and heating steps were produced by a special algorithm of stress inversion, based on resultant thermo-mechanical stress fields at each excavation and heat loading step by a FEM code without considering fracturing processes. This hybrid approach can take the advantages of both types of numerical methods and avoids their shortcomings for fracturing process simulation and domain effects, respectively. In this paper, we present the hybrid approach for the stress, displacements, and fracturing processes at sequential excavation and heating steps of the in situ heater test as a predictive modelling, the formulation of the fracturing models and the predictive results. Two sections of borehole depth, 0.5 m and 1.5 m below the tunnel floor are considered. The pillar area is modelled with the FRACOD and the stress field produced by excavation and heating is transferred with corresponding boundary stresses. From the modelling results, the degree of fracturing and damage are evaluated for 120 days of heating. Dominated shear fracturing in the vicinity of the central pillar was observed from the models at both sections, but spalled area appears to be limited. Based on the modelling results, a sensitivity study for the effect of pre-existing fractures in the vicinity of the holes is also conducted, and the initiation and evolution of EDZ around the deposition holes are investigated using this particular numerical technique.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제5권3호
• /
• pp.206-216
• /
• 2002

유한요소법은 다양한 공학문제에 대해 수치적으로 해를 구하는 방법으로, 유한개의 요소를 이용하여 모형의 형상을 자유롭게 설정할 수 있기 때문에 3차원 모델링에 많이 적용된다. 공학에서 모델링은 해의 정확도와 계산시간이 중요한 의미를 가지므로, 유한요소법을 이용할 경우 주어진 공간에 대해 물리적인 연속성을 가지며 간단한 방법으로 요소를 구성하는 것이 효율적이다. 그러나 기존의 유한요소법에서는 구조적으로 복잡한 대상에 대해서 체계적인 요소 구성방식이 존재하나, 기하학적으로 단순한 원통형 물체에 대해서는 원통의 중심부에 대한 묘사가 자유롭지 못하다. 이 연구에서는 기존의 좌표변환식에서 처리할 수 없었던 좌표계의 원점을 수학적으로 정의하여 완전한 원통 좌표계에서의 유한요소법을 구성하고자 한다. 원통 좌표계에서는 모든 영역을 육면체 요소로 구성하여 유한요소법을 적용할 수 있으므로 원통형 물체나 공간으로 표현되는 시스템의 구조해석에 효율적이다. 한편, 이 방법은 단일 시추공과 지표의 탐사선으로 구성된 새로운 방식의 시추공-지표간 전기비저항 탐사법을 수행할 수 있는 기초를 제공하며, 이를 이용할 경우 전기비저항탐사의 환경 분야에 대한 적용성을 높일 것으로 판단한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제16권3호
• /
• pp.109-118
• /
• 2013

높이 23 m인 보령시 청천댐 상부와 인근에서 5 kg 해머를 이용하여 소규모 굴절법 및 표면파 탐사를 실시하였다. 인공 지진파의 수직 및 수평성분을 초동주시 토모그래피 및 레일리파 분산곡선 역산을 통하여 천부 P파속도(${\nu}_p$)와 S파속도(${\nu}_s$) 구조를 파악하였다. 중생대 퇴적암질 기반암의 평균 ${\nu}_p$와 ${\nu}_s$는 댐마루 30 m 깊이에서 각각 1650 m/s와 950 m/s, 하류쪽 댐체 끝 지점 10 m 깊이에서 각각 1650 m/s와 940 m/s로 분석된다. 이 층들의 동포아송비는 0.24 ~ 0.25의 범위로, 고화된 퇴적층의 값과 일치한다. 댐체로부터 152 m 하류지점의 깊이 45 m 시추공 부근에서의 SH파 굴절법 토모그램은 10 ~ 12 m 깊이에 평균 vs가 870 m/s인 임계굴절면이 존재함을 보여준다. 이 지역에서는 덮개층의 ${\nu}_p$와 ${\nu}_s$가 각각 500 m/s와 200 m/s인 상부층과 깊이에 따라 속도가 거의 선형으로 증가하는 하부층으로 구성되어 있다.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.267-275
• /
• 2020

연구목적: 본 연구에서는 공동 영역의 변화를 규명하기 위해 GPR 탐사장비, 유량계, 천공기, 공내 촬영장비, 공동 형상화 장비 등을 사용하여 공동 체적에 비례한 일정량의 물을 주입하고, 주입한 물이 빠짐에 따라 확대되는 공동 영역 변화를 정량적으로 평가하였다. 연구방법: 지하수 주입에 의한 공동 체적변화를 살펴보기 위해 실험공 2개소에 대한 주입시간-주입유량-체적증가량을 측정하였다. 연구결과: 주입시간이 증가할수록 체적증가량은 감소하고 있으며 1시간 정도 주입하면 더 이상의 체적증가가 없음을 알 수 있었다. 결론: 주입실험을 통해 체적변화 양상을 분석하여 공동생성의 원인이 주변 지중 매설물에 대한 영향 유무를 판단할 수 있었다. 그리고 지하수 주입 시, 공동이 확장되는 과정에서 주변의 이완된 지반이 일부 붕괴되거나 세립토가 주변 지반의 간극을 채우기 때문이며, 지하수 주입 유량이 증가할수록 체적변화가 증가하는 것으로 미루어, 공동의 확장은 지하수 유동에 큰 영향이 있음을 알 수 있었다.