Transcript 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)

암반공학 7조 Term Project
아차산 암반조사 및 평가
목
차
 개 요
 실습도구
 Site 조사 및 정리
 대표 불연속면에 대한 입체투영도
 암반에 대한 전반적 정리 및 고찰
개
요 (1/2)
 한 학기동안 학습한 내용의 실제 적용을 위하여 암반평가
 광물과 암석에 관하여
 광물(Minerals)
- 화학적 “원소”로 표시할 수 있는 화학물질
- 자연적 존재, 무기물이며 고체 결정구조를 일반적으로 가짐
 암석(Intact rock)
- 수많은 광물의 집합체, 균열이 없는 돌의 시편
- 우리가 조사할 암반 : 흙을 제외한 협의의 지반을 의미
- 암반은 암석과 불연속면을 포용하는 큰 의미의 단어
- 이번 학기 배운 내용을 기준으로 암반에 대하여 공학적으로 조사,평가
개
요 (2/2)
 평가의 주요 내용
 Site의 선정
 암반의 물리적 특성 조사
 암반 불연속면 조사
 암반 분류
 대상지역 암반 평가
클리노컴파스(Cilno compass)를 이용하여 암반의 주향, 경사를 판별중인 모습
조 사 도 구
1.슈미트 햄머
대상 암반에 손상없이
일축압축강도를 추정하는
비파괴 실험기
2.클리노 컴파스
주향과 경사를 측정하는데
1 2
3 4
사용하는 간단한 컴파스
3.줄자
불연속면의 틈새, 길이,
간격 등을 측정
4.분필, 테이프
암반에 필요한 각종 표시
를 하는데 사용
Site 조사 및 정리 (1/28)
조 사
 암반 선정
- 오른쪽 윗 그림은 우리 조가 선정한
암반입니다. 불연속면을 자세히
조사하기 위해 불연속면을 많이
포함한 화강암질 암반을 선택
하였습니다.
 스캔라인 설정
- 오른쪽 아래 그림은 스캔라인을
선정하는 장면입니다. 스캔라인은
되도록 많은 절리가 포함될 수
있도록 가로 방향으로 1.2m×3개
세로 방향으로 1.5m×3개
총 6개를 선정하였습니다.
Site 조사 및 정리 (2/28)
 스캔범위 설정
- 오른쪽 위 그림은 스캔범위와
스캔라인입니다. 그림에서
1로 표시한 라인은 bound
line입니다.
1
 스캔라인 스케치
- 오른쪽 아래 그림은 스캔라인을
스케치하는 장면입니다.
스케치 시에는 평가할 대상
불연속면이 최대한 실제와 같이
표현하는데 중점을 두고
임하였습니다.
Site 조사 및 정리 (3/28)
 각 불연속면의 길이 및
틈새 측정
 각 불연속면의 주향 및
경사의 측정
Site 조사 및 정리 (4/28)
 슈미트 해머 반발계수 측정
측점
평균일축
평균
일축
타격각도
압축강도
반발경도
압축강도
(MPa)
반발경도
1
36
38
40
38
38
38
80
2
34
32
28
36
36
32.7
59
3
34
32
40
44
48
39.3
80
4
32
42
42
46
40
41.3
90
5
52
50
42
50
46
48.7
135
6
34
34
28
36
34
34
64
7
32
34
30
30
36
32
56
8
38
40
40
40
44
9
32
34
42
36
44
80.3
슈미트
이용한
40 헴머의 반발경도를
85
일축압축강도의 추정
37.3
74
Site 조사 및 정리 (5/28)
1번 Scan line에 대한 불연속면의 측정값
틈새
불연속면 (aperture)
(cm)
길이
(length)
(cm)
주향
경사
Reference
line
1-1
간격
(spacing)
(cm)
29
0.2
60
N60W
20SW
16.5
1-2
0.5
80
N60E
18SE
8
1-3
0.1
125.8
N40E
20SE
8.5
1-4
2
79
N58W
40SW
28.4
1-5
0.2
25
N60W
43SW
34.8
1-6
2.5
65.5
N58W
41SW
24.8
average
0.92
72.6
Sum : 150
Site 조사 및 정리 (6/28)
 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)
Site 조사 및 정리 (7/28)
 불연속면의 계량화를 통한 RQD의 추정
 Sample line에 의한 불연속면의 산정
Site 조사 및 정리 (8/28)
Site 조사 및 정리 (9/28)
2번 Scan line에 대한 불연속면의 측정값
틈새
불연속면 (aperture)
(cm)
길이
(length)
(cm)
주향
경사
Reference
line
2-1
간격
(spacing)
(cm)
13.5
1.3
61.5
N60W
18SW
13.5
2-2
2.5
125.8
N45E
32SE
16
2-3
1.8
82,5
N58W
20SW
8
2-4
0.2
66.8
N45W
21SW
53
2-5
3
73.6
N53W
51SW
35.5
2-6
1
115
N40E
40SE
10.5
average
1.63
87.5
Sum : 150
Site 조사 및 정리 (10/28)
 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)
Site 조사 및 정리 (11/28)
 불연속면의 계량화를 통한 RQD의 추정
 Sample line에 의한 불연속면의 산정
Site 조사 및 정리 (12/28)
Site 조사 및 정리 (13/28)
3번 Scan line에 대한 불연속면의 측정값
틈새
불연속면 (aperture)
(cm)
길이
(length)
(cm)
주향
경사
Reference
line
3-1
간격
(spacing)
(cm)
8
2.5
125.8
N51E
28SE
24
3-2
0.6
21.5
N75E
31SE
38
3-3
2.4
82,5
N90
31E
37.5
3-4
2
115
N57E
42SE
28
3-5
0.8
73.6
N60W
55SW
9
3-6
0.3
51
N60E
20SE
5.5
average
1.43
78.2
Sum : 150
Site 조사 및 정리 (14/28)
 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)
Site 조사 및 정리 (15/28)
 불연속면의 계량화를 통한 RQD의 추정
 Sample line에 의한 불연속면의 산정
Site 조사 및 정리 (16/28)
Site 조사 및 정리 (17/28)
4번 Scan line에 대한 불연속면의 측정값
틈새
불연속면 (aperture)
(cm)
길이
(length)
(cm)
주향
경사
간격
(spacing)
(cm)
Reference
line
37
4-1
2.8
125.8
N58E
28SE
16
4-2
1.3
61.5
N60W
18SW
67
average
1.43
93.7
Sum : 120
Site 조사 및 정리 (18/28)
 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)
Site 조사 및 정리 (19/28)
 불연속면의 계량화를 통한 RQD의 추정
 Sample line에 의한 불연속면의 산정
Site 조사 및 정리 (20/28)
Site 조사 및 정리 (21/28)
5번 Scan line에 대한 불연속면의 측정값
틈새
불연속면 (aperture)
(cm)
길이
(length)
(cm)
주향
경사
간격
(spacing)
(cm)
Reference
line
37
5-1
1.2
66.8
N60W
30SW
30.5
5-2
2.6
102.5
N2E
42SE
29.5
5-3
2.6
79
N55W
50SW
23
average
2.13
82.8
Sum : 120
Site 조사 및 정리 (22/28)
 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)
Site 조사 및 정리 (23/28)
 불연속면의 계량화를 통한 RQD의 추정
 Sample line에 의한 불연속면의 산정
Site 조사 및 정리 (24/28)
Site 조사 및 정리 (25/28)
6번 Scan line에 대한 불연속면의 측정값
틈새
불연속면 (aperture)
(cm)
길이
(length)
(cm)
주향
경사
Reference
line
6-1
간격
(spacing)
(cm)
30
1.8
51
N50W
20SW
12.5
6-2
1
115
N50E
26SE
20
6-3
2.2
102.5
N3W
39SW
3
6-4
0.2
29
N20E
40SE
34.5
6-5
0.2
38.5
N8W
45SW
4
6-6
1
53
N10W
35SW
16
average
1.07
64.8
Sum : 120
Site 조사 및 정리 (26/28)
 불연속면의 방향성 표시 (표시체계 : 경사방향/경사)
Site 조사 및 정리 (27/28)
 불연속면의 계량화를 통한 RQD의 추정
 Sample line에 의한 불연속면의 산정
Site 조사 및 정리 (28/28)
암반의 분류
RMR(Rock Mass Rating)분류법의 간단한 설명
 1937년 남아공아국의 Bieniawski가 개발, 1979년 일부수정
 사면, 기초지반, 터널의 암반을 분류하는데 매우 유용함
 다음 5개의 Parameter를 기본으로 분류
- Strength of rock (암석의 압축 강도)
- Drill core quality (RQD : Rock Quality Designation)
- Spacing of joints (절리의 간격)
- Condition of joints (절리의 상태)
- Groundwater condition (지하수의 상태)
 각 요소에 점수를 할당 후 100점 만점으로 합산하는 방식
 20점 간격으로 5개 등급으로 분류
※ 절리의 방향이 점수에 감점요인으로 작용
암반의 분류
 Q-분류법(Rock mass quality-System)의 간단한 설명
 1974년 노르웨이 지반공학연구소(NGI)의 Barton,
Lien & Lunde에 의하여 제안됨
 사례연구 분석에 근거하여 제안됨
 정량적 분류체계로서 터널 지보 설계가 가능한 공학적 분류 시스템
 암반의 전단강도에 주안점을 둔 분류법으로 현장응력 고려
 절리의 방향성을 고려하지 않음
 다음과 같은 단점에 의해 제한적으로 사용됨
- 일반적인 시추조사로는 6요소를 합리적으로 파악하기 곤란함
- 조사 숙련도에 따라 오차가 커지고 6요소를 곱하거나 나누어
Q값을 구하므로 오차가 커지는 경향이 있음.
실제 암반의 분류
 실제 Scan-line별 분류(RMR분류법에 의함)
실제 암반의 분류
분류 결과
 6개의 Scan-line에 대하여 RMR분류법을 기초로 평가
 각 암반의 총점의 평균은 65.3이고
 위의 표에 의하여 분류 II로 좋은 암반으로 평가가 가능하였다.
 RMR과 Q값 사이에 RMR=9 ln Q +44 를 이용하여 Q값을 추정하면
Q값은 10.7이고 다음의 그래프에서 살펴보면 좋은 암반으로
평가가 가능하다.
대상지역 암반 평가
 RMR값과 터널의 자립시간과의 관계와 이를 이용한
스팬길이의 결정
대상지역 암반 평가
 대상 지역의 활용성 평가 (터널)
• 불연속면 평균 경사 : 35°~ 40°
• 실습 현장 방향에서 터널 굴착 시 굴진 방향에
역경사 : ‘불리’
• RMR값에 -10점 보정 : 55.3
• 실습현장 반대편에서 터널 굴착에 유리
대상지역 암반 평가
 대상 지역의 활용성 평가 (기초)
• 암석의 이방성이 강도에 미치는 영향을 고려
• 불연속면 평균 경사에 비추어 봤을 때 수직 하중에
대한 강도가 경사 0°에 비해 현저히 낮음
• 기초로서의 암반 평가는 ‘불리’함
대상지역 암반 평가
 대상 지역의 활용성 평가 (사면)
• 경사 방향이 사면과 일치하는 방향임
• 이 지반에 도로, 절토 시 붕괴의 위험이 클 것으로
판단됨
• 도로나 부지로 이용하려 한다면 rock blot나 말뚝과
같은 보강이 필요함
대표 불연속면 입체 투영도
 대표 불연속면 입체 투영도를 통해 플랜지-트랜드 방향을 구
하는 목적
• 두 불연속면 투영도의 만나는 방향을 트랜드라 함
• 트랜드 방향으로 두 개 이상의 파괴면을 형성함으로써
쐐기 파괴의 가능성이 큼
• 쐐기 파괴가 일어날 것인지 예측이 필요함
• 파괴 가능성이 높으므로 공사 시 주의가 필요함
대표 불연속면 입체 투영도
 Scan line No.1 & No.2 의 대표 불연속면 입체 투영도
③ 130° / 20°
② 135° / 32°
④ 212° / 40°
③ 212° / 20°
플랜지-트랜드 : 30°-153°
플랜지-트랜드 : 28°-190°
대표 불연속면 입체 투영도
 Scan line No.3 & No.4 의 대표 불연속면 입체 투영도
③ 90° / 31°
① 148° / 35°
④ 50° / 42°
② 210° / 18°
플랜지-트랜드 : 33°-100°
플랜지-트랜드 : 20°-220°
대표 불연속면 입체 투영도
 Scan line No.5 & No.6 의 대표 불연속면 입체 투영도
① 210° / 30°
① 220° / 20°
③ 251° / 50°
② 140° / 20°
플랜지-트랜드 : 5°-135°
플랜지-트랜드 : 20°-180°
감사합니다