아차산 암반조사 및 평가

아차산 암반조사 및 평가암반공학 7 조 Term Project

목 차

개 요개 요

실 습 도 구실 습 도 구

Site Site 조사 및 정리조사 및 정리

대표 불연속면에 대한 입체투영도대표 불연속면에 대한 입체투영도

암반에 대한 전반적 정리 및 고찰암반에 대한 전반적 정리 및 고찰

개 요 (1/2)

한 학기동안 학습한 내용의 실제 적용을 위하여 암반평가한 학기동안 학습한 내용의 실제 적용을 위하여 암반평가

광물과 암석에 관하여광물과 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 내용평가의 주요 내용

Site 의 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 23 4

1.1.슈미트 햄머슈미트 햄머

대상 암반에 손상없이

일축압축강도를 추정하는

비파괴 실험기

2.2.클리노 컴파스클리노 컴파스

주향과 경사를 측정하는데

사용하는 간단한 컴파스

3.3.줄자줄자

불연속면의 틈새 , 길이 ,

간격 등을 측정

4.4.분필분필 , , 테이프테이프

암반에 필요한 각종 표시를 하는데 사용

Site 조사 및 정리 (1/28)

조 사조 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×3 개 세로 방향으로 1.5m×3 개 총 6 개를 선정하였습니다 .

스캔범위 설정- 오른쪽 위 그림은 스캔범위와 스캔라인입니다 . 그림에서 1 로 표시한 라인은 bound line 입니다 .

스캔라인 스케치- 오른쪽 아래 그림은 스캔라인을 스케치하는 장면입니다 . 스케치 시에는 평가할 대상 불연속면이 최대한 실제와 같이 표현하는데 중점을 두고 임하였습니다 .


1

각 불연속면의 길이 및 틈새 측정

각 불연속면의 주향 및 경사의 측정



슈미트 해머 반발계수 측정

측점 반발경도 평균반발경도

일축압축강도타격각도

평균일축압축강도

(MPa)

1 36 38 40 38 38 38 80

80.3

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 40 85

9 32 34 42 36 44 37.3 74

슈미트 헴머의 반발경도를 이용한일축압축강도의 추정


1 번 Scan line 에 대한 불연속면의 측정값

불연속면틈새

(aperture)(cm)

길이(length)

(cm)

Referenceline

1-1 0.2 60

1-2 0.5 80

1-3 0.1 125.8

1-4 2 79

1-5 0.2 25

1-6 2.5 65.5

average 0.92 72.6

주향 경사

20SWN60W

18SEN60E

20SEN40E

40SWN58W

43SWN60W

41SWN58W

간격(spacing)

(cm)

29

16.5

8

8.5

28.4

34.8

24.8

Sum : 150

불연속면의 방향성 표시 불연속면의 방향성 표시 (( 표시체계 표시체계 : : 경사방향경사방향 // 경사경사 ))



불연속면의 계량화를 통한 불연속면의 계량화를 통한 RQDRQD 의 추정의 추정 Sample line 에 의한 불연속면의 산정



불연속면틈새

(aperture)(cm)

길이(length)

(cm)

Referenceline

2-1 1.3 61.5

2-2 2.5 125.8

2-3 1.8 82,5

2-4 0.2 66.8

2-5 3 73.6

2-6 1 115

average 1.63 87.5

주향 경사

18SWN60W

32SEN45E

20SWN58W

21SWN45W

51SWN53W

40SEN40E

간격(spacing)

(cm)

13.5

13.5

16

8

53

35.5

10.5

Sum : 150



불연속면틈새

(aperture)(cm)

길이(length)

(cm)

Referenceline

3-1 2.5 125.8

3-2 0.6 21.5

3-3 2.4 82,5

3-4 2 115

3-5 0.8 73.6

3-6 0.3 51

average 1.43 78.2

주향 경사

28SEN51E

31SEN75E

31EN90

42SEN57E

55SWN60W

20SEN60E

간격(spacing)

(cm)

8

24

38

37.5

28

9

5.5

Sum : 150



불연속면틈새

(aperture)(cm)

길이(length)

(cm)

Referenceline

4-1 2.8 125.8

4-2

average 1.43 93.7

주향 경사

28SEN58E

18SW1.3 61.5 N60W

간격(spacing)

(cm)

37

16

Sum : 120

67



불연속면틈새

(aperture)(cm)

길이(length)

(cm)

Referenceline

5-1 1.2 66.8

average 2.13 82.8

주향 경사

30SWN60W

간격(spacing)

(cm)

37

30.5

Sum : 120

5-2 2.6 102.5 42SEN2E29.5

5-3 2.6 79 50SWN55W23



불연속면틈새

(aperture)(cm)

길이(length)

(cm)

Referenceline

6-1 1.8 51

6-2 1 115

6-3 2.2 102.5

6-4 0.2 29

6-5 0.2 38.5

6-6 1 53

average 1.07 64.8

주향 경사

20SWN50W

26SEN50E

39SWN3W

40SEN20E

45SWN8W

35SWN10W

간격(spacing)

(cm)

30

12.5

20

3

34.5

4

16

Sum : 120

암반의 분류

RMR(Rock Mass Rating)RMR(Rock Mass Rating) 분류법의 간단한 설명분류법의 간단한 설명 1937 년 남아공아국의 Bieniawski 가 개발 , 1979 년 일부수정 사면 , 기초지반 , 터널의 암반을 분류하는데 매우 유용함 다음 5 개의 Parameter 를 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 100 점 만점으로 합산하는 방식 20 점 간격으로 5 개 등급으로 분류

※ 절리의 방향이 점수에 감점요인으로 작용

암반의 분류

Q-Q- 분류법분류법 (Rock mass quality-System)(Rock mass quality-System) 의 간단한 설명의 간단한 설명 1974 년 노르웨이 지반공학연구소 (NGI) 의 Barton,

Lien & Lunde 에 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 6 요소를 합리적으로 파악하기 곤란함

- 조사 숙련도에 따라 오차가 커지고 6 요소를 곱하거나 나누어

Q값을 구하므로 오차가 커지는 경향이 있음 .

실제 암반의 분류

실제 실제 Scan-lineScan-line 별 분류별 분류 (RMR(RMR 분류법에 의함분류법에 의함 ))

실제 암반의 분류

분류 결과

66 개의 개의 Scan-lineScan-line 에 대하여 에 대하여 RMRRMR 분류법을 기초로 평가분류법을 기초로 평가 각 암반의 총점의 평균은 각 암반의 총점의 평균은 65.365.3 이고이고

위의 표에 의하여 분류 위의 표에 의하여 분류 IIII 로 좋은 암반으로 평가가 가능하였다로 좋은 암반으로 평가가 가능하였다 .. RMRRMR 과 과 QQ값 사이에 값 사이에 RMR=9 ln Q +44RMR=9 ln Q +44 를 이용하여 를 이용하여 QQ값을 추정하면값을 추정하면

QQ값은 값은 10.710.7 이고 다음의 그래프에서 살펴보면 좋은 암반으로이고 다음의 그래프에서 살펴보면 좋은 암반으로

평가가 가능하다평가가 가능하다 . .


RMRRMR값과 터널의 자립시간과의 관계와 이를 이용한값과 터널의 자립시간과의 관계와 이를 이용한 스팬길이의 결정 스팬길이의 결정


대상 지역의 활용성 평가 대상 지역의 활용성 평가 (( 터널터널 ))

• 불연속면 평균 경사 : 35°~ 40°

• 실습 현장 방향에서 터널 굴착 시 굴진 방향에 역경사 : ‘불리’

• RMR값에 -10 점 보정 : 55.3

• 실습현장 반대편에서 터널 굴착에 유리


대상 지역의 활용성 평가 대상 지역의 활용성 평가 (( 기초기초 ))

• 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


대상 지역의 활용성 평가 대상 지역의 활용성 평가 (( 사면사면 ))

• 경사 방향이 사면과 일치하는 방향임• 이 지반에 도로 , 절토 시 붕괴의 위험이 클 것으로 판단됨 • 도로나 부지로 이용하려 한다면 rock blot 나 말뚝과 같은 보강이 필요함

대표 불연속면 입체 투영도

대표 불연속면 입체 투영도를 통해 플랜지대표 불연속면 입체 투영도를 통해 플랜지 -- 트랜드 방향을 트랜드 방향을

구하는 목적구하는 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


Scan line No.1 & No.2 Scan line No.1 & No.2 의 대표 불연속면 입체 투영도의 대표 불연속면 입체 투영도

③ 130° / 20°

④ 212° / 40°

플랜지 - 트랜드 : 30°-153°

② 135° / 32°

③ 212° / 20°

플랜지 - 트랜드 : 28°-190°



③ 90° / 31°

④ 50° / 42°

플랜지 - 트랜드 : 33°-100°

① 148° / 35°

② 210° / 18°

플랜지 - 트랜드 : 20°-220°



① 210° / 30°

③ 251° / 50°

플랜지 - 트랜드 : 5°-135°

① 220° / 20°

② 140° / 20°

플랜지 - 트랜드 : 20°-180°

감사합니다감사합니다

아차산 암반조사 및 평가

Documents

Transcript of 아차산 암반조사 및 평가