초록

본 연구에서는 전라남도 고흥군 일대에 분포하는 중생대 백악기 응회암을 대상으로 실내 시험을 통하여 역학적 특성을 파악하였다. 고흥군 일대에 분포하는 응회암(고흥응회암, 팔영산 용결응회암)은 성분상 glass성분이 우세한 유리 질응회암(vitric tuff)에 해당된다. 응회암의 물리적 특성인 비중, 건조밀도, 함수율, 공극율 및 흡수율의 평균값은 각각 2.51, $2.52(g/cm^2)$, 0.12($\%$), 4.51($\%$) 및 1.91($\%$)이다. 공극율의 증가에 따라 건조밀도는 낮아지는 경향을 보이며, 흡수율과 공극율은 밀접한 상관관계를 보인다. 일축압축강도(UCS) 범위는 80.4$\~$208(MPa), 평균 141.1(MPa)로서 Deere & Miller(1966)에 의한 신선한 암의 공학적 분류에 의하면 high strength에 해당이 된다. 축방향의 점하중 강도지수($Is_a$)는 평균 4.2(MPa)이며, 직경방향 점하중 강도지수($Is_d$)는 평균 2.2(MPa)으로, 점하중강도 이방성지수($Ia_{(50)}$)는 1.93이다. 일축압축강도와 축방향 점하중 강도지수($Is_{(50)}$)는 밀접한 선형관계를 보이며, 관계식은 UCS=22 $Is_{(50)}$ +49 (MPa) (r=0.95) 로 나타낼 수 있다. 이 식은 고흥 지역 응회암에 대한 일축압축강도를 예측하는데 유용하게 사용할 수 있다.

Abstract

The mechanical properties of the Cretaceous tuff distributed in the Goheung area were measured in the laboratory. Tuff (Goehung tuff and Palyeongsan welded tuff) in the study area is classified into vitric tuff with regard to its composition. The specific gravity, the dry density, the water content, the porosity and absorption ratio in tuffs of the study area are 2.51, $2.52(g/cm^2)$, 0.12($\%$), 4.51($\%$) and 1.91($\%$) in means, respectively. In the tuffs, dry densities are in inverse Proportion to Porosities, and absorption ratios are highly proportional with Porosities. The uniaxial compressive strengths(UCS) in the tuffs ranges from 80.4 to 208(MPa) and the average of the strength is 141.1(MPa). According to the engineering classification of intact rock (Deere & Miller, 1966), the tuffs are assigned to the high strength rocks. The point load strength index ($Is_a$) in axial test is 4.2(MPa) on the average, and the point load strength index ($Is_d$) in diametral test is 2.2(MPa) in mean, and the point load strength anisotrophic index($Ia_{(50)}$) by the ratio of $Is_a$ to $Is_d$ is 1.93. There is close linear correlation between the uniaxial compressive strength and point load strength index, and the equation representing the correlation is postulated as follows : UCS = 22 $Is_{(50)}$ +49 (MPa) (r=0.95). It is considered that this equation is a useful tool to estimate UCS for tuff in Goheung area.

주제어

#응회암류   #일축압축강도   #점하중 강도지수   #점하중 강도 이방성지수  

저자의 다른 논문

참고문헌 (36)

1. 문종규. 2001, 암석의 일축압축강도와 접하중강도의 상관관계에 관한 연구, 울산대학교 석사학위논문, p.47-51 
2. 이승재, 노상림, 윤지선, 2001, 포항지역 이암과 대구지역 흑색 셰일의 물리, 역학적 특성, 한국자원공학회지, v.38(4), p.310-315 
3. Bell, F. G. 1992, Engineering in Rock Masses, Butterworth-Heinemann Ltd., p.5-10 
4. Bieniawski, Z. T., 1973, Engineering Classification of Jointed Rock Masses, Trans. S, Afr. Inst. Civ. Eng.15, p.335-344 
5. Bieniawski, Z. T,,1989, Engineering Rock Mass Oassifications, John Wiley&Sons, Inc., p.54-55 
6. Fisher, R. V., Schmincke, H. U., 1984, Pyroclastic Rocks, Springer-Verlag, p .89-92 
7. Schmid, R., 1981, Descriptive nomenclature and classification of pyroclastic deposits and fragments : Recommendation of the lUGS subcommission on the systematics of Igneous Rocks, Geology, v.9. p.41-43 
8. 윤지선, 김두영, 정흥모, 1995, 서울 화강암의 암석강도 측정치의 비교 평가 연구, 한국암반공학회, 터널과 지하공간, v.5, p.144-154 
9. 정형식, 유병옥, 1997 암석의 풍화에 따른 강도변화 특성 및 강도추정에 관한 연구, 한국지반공학회지, v.13(6), p.71-93 
10. 김봉균, 김종환, 박희인, 윤석규, 이대성, 이하영, 장기홍, 정창희, 1982, 한국의 지질과 광물자원, 대림문화정 판사, p.213-215 
11. Pells, P.J. N., 1975, The use of fue point oad test in predicting the compressive strength of rock materials, Australian Geomechanical Journal, G5,p. 54-56 
12. Topal, T., Doyuran, V., 1997, Engineering geological properties and durability assessment of the Cappadocian tuff, Engineering Geology, v.47, p.175-187 
13. 배대석, 송무영, 김경수, 1991, 충남 청양군 운곡면 일원에 분포하는 편마암의 강도 이방성특성, 지질공학회지, v.1(1), p.54-67 
14. 신희순, 최광수, 1988, 국내 화강암의 역학적 성질간의 상관성, 광산지절학회지, v.21(4), p.359-365 
15. 이정인, 이희근, 유창하, 양형식, 1982, 우리나라에 분포하는 주요 암석류의 역학적 특성 연구(제1보)- 주요 탄전 지역 및 지하발전소건설지역에 분포하는 퇴적암의 역학적 성질-, 대한광산학회지, v.19, p.260-267 
16. 윤성효, 황인호, 1988, 전남 고흥반도에 분포하는 화산암류의 화산 층서 및 암석학적 연구, 광산지질학회지, v.21(4), p.335-348 
17. 이수곤, 1999, 화강암의 포화도에 따른 탄성파 속도의 변화, 한국지 반공학회지, v.15, p.177-197 
18. Deere, D. U. and R. P. Miller, 1966, Engineering classification and index properties or intact rock, U.S Air Force Systems Command, Air Force Weapons Lab., kirtland Air Force Base, New Mexico, Tech. Rep. AFWL-TR-65-116 
19. 신희순, 선우춘, 이두화, 2000, 토목기술자를 위한 지질조사 및 암반 분류, 구미서관, p.445-460 
20. 이희근, 이정인, 양형식, 1983, 우리나라에 분포하는 주요 암석류의 역학적 특성연구(제 2보)- 원자력발전소, 지하철건설지역 등에 분포하는 화성암 및 변성암의 역학적 성질, 대한광산학회지, v.20, p.101-109 
21. Brach, E. and Franklin, J. A., 1972, 'Point load strength test', Int. J. Rock Mech & Min. Sci., v.9(6), p.669-697 
22. Hawkins, A. B., and Olver, J. A. G., 1986, Point load test: correlation factors and contractual use an ex-ample from the Corallian at Weymoufu, Geological society publication, no.2, p.269-271 
23. 이영휘, 김용준, 박준규, 2000, 압축강도와 풍화에 관련된 퇴적암의 공학적 특성, 한국지반공학회논문집, v.16(1), p.5-17 
24. Schhutz. R. A , Li, Q., 1995, Uniaxial strength testing of non welded Calico Hills tuff, Mountain, Nevada, Engineering Geology, v. 40, p.287-299 
25. 김영수, 허노영, 방인호, 이재호, 성언수, 2001, 셰일(혈암)의 이방성 파괴특성. 한국지반공학회논문집, v.17(2), p.13-20 
26. 송무영, 황인선, 1993, 한반도 중부권 지각물질의 구조와물성 연구(2) :퇴적암류 코아시료의 탄성파속도와 점재하 강도 비교, 지칠공학회지 v.3(1), p.21-37 
27. 김영수, 서인석, 허노영, 이재호, 김병탁, 2001, 층리면을 고려한 셰일의 공학적 특성, 한국지반공학회논문집, v.17(1), p.5-13 
28. 서용석, 박덕원, 2003, 국내 쥬라기 화강암의 역학적 이방성, 지질공학회지, v.13(2), p.257-266 
29. Wyllie, D. C.,1992, Foundation on Rock, Champman & Hall, England, p.54-56 
30. 정태종(1996), 대구지역에 분포하는 백악기 셰일의 역학적 특성, 한국지구과학회지, v.17(6), p.489-496 
31. ISRM, 1985, 'Suggested Methods for Determining Point Load Strength', International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstract, v.22, p.51-60 
32. Bieniawski, Z. T., 1975, The point load test in geotechnical practice, Engineering Geology, v.9, p.1-11 
33. Pettijohn, F. J, Potter, P. E., Siever, R., 1972, Sand and sandstone, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg p.261-269 
34. Deere, D. U., 1968, 'Geological Consideration', Rock Mechanics in Engineering Practice, ed. R. G. stagg and D. C. Zienkiewicz, Wiley, New York, p.1-20 
35. ISRM, 1981, Rock characterization testing & monitor ing pergamon press, p.32-115 
36. 김영화, 장보안, 1992, 화강암의 풍화현상에 수반되는 물성변화의 특성, 지질공학회지, v.2(1), p.36-46 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

1. Kim, Hong-Gyun ; Ok, Young-Seok ; Kim, Seung-Hyun ; Koo, Ho-Bon 2013. "Field Investigation and Stability Analysis of a Volcanic Rock Slope at the Song-Gok site, Wan-Do" 지질공학 = The journal of engineering geology, 23(2): 149~160  원문보기 상세보기