선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 원 지반의 물성치를 현장 원위치 시험및 실내역학시험에서 구하여 핵석이 포함된 실내모형실험을 통하여 현장에서의 핵석 함유율에 따른 지반 강도값의 변화를 예측할 수 있었다. 그러나, 현장에서 핵석의 분포는 핵석과 그 주변 풍화대에 대한 차별적 침식과 풍화작용에 의하여 사면과 같은 곳에서는 핵석이 주위 풍화대로부터 분리되어 낙석이 발생하는 위험성을 내포하고 있다.
- 관한 특성에 대하여 연구한 바가 있다. 본 연구에서는 핵석지형에서의 실제 현장에서의 핵석 분포에 대한 지질공학적 조사를 실시하고, 이를 바탕으로 실험실 실내 모형실험을 통한 핵석지형에 대한 공학적 물성을 예측하고자 한다.
가설 설정
- 따라서, 석고모형실험에서 구한 핵석 함유비에 따른 물성치의 변화율과 현장 실험값들을 비교하여 핵석지반 물성을 예측하였다. 즉, 측정된 점착력 및 마찰:각이 Mohr-Coulomb 파괴이론을 만족한다는 가정하에, 토양의 일축 및 인장강도를 구하여 핵석 함유비에 따른 변화율을 계산하였다. 핵석이 0%에서 10% 증가하게 되면 일축압축강도는 대략 18% 증가하게 되고, 핵석이 20%로 증가하면 30%의 일축압축강도 증가가 되는 것으로 예측이 되었다.
제안 방법
- 8. Specimens for model test with corestone content ratio 0%, 10%, 20%.
- 즉, 석고 모형 실험에서 얻은 핵석 함유비에 따른 일축 압축강도 및 탄성계수 등의 증감률을 현장에서 얻은 지반 정수와 비교하여 핵석 함유비에 따른 지반정수를 산정할 수 있다. Table 11에 나타난 바와 같이 핵석을 포함하지 않는 matrix의 물성을 구하기 위하여, 불교란 시료에 대한 삼축압축실험 결과에서 구하여진 점착력과 내부마찰각으로 일축압축강도 및 인장강도를 계산하였으며, SP 검층에서 측정된 탄성파속도를 이용하여 Dynamic Young's modulus와 Dynamic Poisson's ratio를 계산하여 탄성계수를 산정하였다. 그리고, 실내모형실험에서 구한 핵석 함유량에 따른 일축압축강도, 탄성계수, 인장강도 등의 증감율을 가산하여 핵석 함유비에 따른 현장에서의 핵석지반의 물성을 예측하였다.
- Table 11에 나타난 바와 같이 핵석을 포함하지 않는 matrix의 물성을 구하기 위하여, 불교란 시료에 대한 삼축압축실험 결과에서 구하여진 점착력과 내부마찰각으로 일축압축강도 및 인장강도를 계산하였으며, SP 검층에서 측정된 탄성파속도를 이용하여 Dynamic Young's modulus와 Dynamic Poisson's ratio를 계산하여 탄성계수를 산정하였다. 그리고, 실내모형실험에서 구한 핵석 함유량에 따른 일축압축강도, 탄성계수, 인장강도 등의 증감율을 가산하여 핵석 함유비에 따른 현장에서의 핵석지반의 물성을 예측하였다.
- 따른다. 따라서, 석고모형실험에서 구한 핵석 함유비에 따른 물성치의 변화율과 현장 실험값들을 비교하여 핵석지반 물성을 예측하였다. 즉, 측정된 점착력 및 마찰:각이 Mohr-Coulomb 파괴이론을 만족한다는 가정하에, 토양의 일축 및 인장강도를 구하여 핵석 함유비에 따른 변화율을 계산하였다.
- 또한 전단 실험시 토양시료의 밀도를 일정범위로 유지시켰으며(Table 8), 각 토양시료에 대하여 서로 다른세 가지의 수직압력으로 구속하면서 그 결과를 비교할 수 있게 하였다.
- 상기에서 결정된 2차원적인 면적 함유비는 3차원에서도 동일한 체적비를 가진다고 가정하여 고강도의 석고와 분쇄-연마를 거친 핵석을 혼합하여 현장 조사시 측정된 핵석 함유면적비에 상응하는 체적비에 따라 석고모형을 제작하여 7일간의 양생한 후, 일축 및 삼축압축실험을 위하여 50mmX100mm의 원통형 공시체로 성형하였다(Fig. 8).
- 시추 코어에서 신선한 암석이 관찰되다가 급격하게 풍화 암이 관찰되던지 혹은 코아의 손실이 발생한 경우 핵석 구조로 판단하여 분석하였다. 그 결과 풍화대에서의 핵석 크기는 l.
- 실내모형실험에서는 최대길이가 5 mm 이고, 평균 길이가 2 mm 인 분쇄 시료를 모형 핵석으로 사용하여 실험을 실시하였다.
-
실내실험
실험실에서 직접전단실험 및 일축압축실험을 실시하기 위하여, 야외 조사시에 얻은 핵석의 크기 및 핵석의 함유량을 바탕으로 실험실에서 축소된 모형으로 실험을 실시하였다.
- 실험실에서 직접전단실험을 하기 위하여, 현장 조사에서 얻은 핵석 크기 및 핵석 함유비를 토대로 실험실에서 축소된 모형으로 실험을 실시하였다. 핵석크기는 상기에서 기술된 석고모형에 사용된 핵석시료를 사용하였다.
- 연구지역의 핵석분포지역을 대상으로 지표에 노출된 핵석 지형을 조사창기법을 통하여 핵석분포비율과 핵석의 크기 등을 조사하였으며, 시추를 통한 추가적인 지하에서의 핵석 분포 및 크기를 확인하였다.
- 우선 지표에 노출되어 있는 핵석의 평면적 분포 특성을 파악하기 위하여 조사창기법을 통해 지표에 노출된세 곳의 사면에 대한 핵석 분포를 조사하였다. 핵석 분포량과 크기 등을 조사하기 위하여 5X5m 크기의 조사 창을 만든 후 핵석 크기를 실측하였다(Fig.
- 제작하였다. 즉, 현장에서 핵석을 채취하여 분쇄한 후, 자연상태의 핵석과 유사한 모양으로 성형하기 위하여 LosAngeles 연마기에서 분쇄 및 연마를 시켰다 (Fig. 5). 현장 조사시에 측정된 핵석 표면적 분포비 및 핵석 크기와 실험시편 (NX-size 공시처])을 바탕으로 산정된 축소율에 따라 실험시편에 함유될 분쇄된 핵석은 체분석을 이용하여 알맞은 크기를 선택하였다.
- 핵석크기는 상기에서 기술된 석고모형에 사용된 핵석시료를 사용하였다. 토양은 현장에서 직접 채취하여 현장의 토양 함수비를 유지하도록 하였고, 핵석의 함유비를 0%, 10%, 20% 로 달리하면서 실험을 실시하여 그 결과를 비교하였다(Fig. 6. Fig. 7).
- 곳의 사면에 대한 핵석 분포를 조사하였다. 핵석 분포량과 크기 등을 조사하기 위하여 5X5m 크기의 조사 창을 만든 후 핵석 크기를 실측하였다(Fig. 4, Table 1, 2, 3). 조사 결과 WS-01 지역은 핵석의 평면적 분포도가 22.
- 핵석지 반의 실내모형실험을 위하여 석고 모형실험과 핵석함유 토양의 직접전단실험을 통하여 실험실에서 핵석함유비에 따른 물성치의 변화를 관찰하였다. 즉, 석고 모형실험에서는 핵석 함유비가 증가할수록 일축압축강도 및 Young's modulus는 증가하고 Poisson's ratio는감소하는 경향을 보여주었다.
- 5). 현장 조사시에 측정된 핵석 표면적 분포비 및 핵석 크기와 실험시편 (NX-size 공시처])을 바탕으로 산정된 축소율에 따라 실험시편에 함유될 분쇄된 핵석은 체분석을 이용하여 알맞은 크기를 선택하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 연구지역은 전라남도 광양시 진상면에 위치한 수어천 부근에 발달한 핵석 지형이다. 이 지역은 지질적으로는 화강기원 편마암이 광범위하게 분포되어있고 화강암이 일부 지역에 분포되어 있다.
- 지하에서의 핵석분포 양상을 파악하기 위하여 조사지역 부근에 있는 6개의 시추공 자료를 활용하였다. 시추 코어에서 신선한 암석이 관찰되다가 급격하게 풍화 암이 관찰되던지 혹은 코아의 손실이 발생한 경우 핵석 구조로 판단하여 분석하였다.
- 핵석모형을 제작하기 위하여 이수곤외(2003)이 사용하였던 것과 유사한 방법으로 모형실험에 쓰이는 핵석 시료를 제작하였다. 즉, 현장에서 핵석을 채취하여 분쇄한 후, 자연상태의 핵석과 유사한 모양으로 성형하기 위하여 LosAngeles 연마기에서 분쇄 및 연마를 시켰다 (Fig.
- 핵석크기는 상기에서 기술된 석고모형에 사용된 핵석시료를 사용하였다. 토양은 현장에서 직접 채취하여 현장의 토양 함수비를 유지하도록 하였고, 핵석의 함유비를 0%, 10%, 20% 로 달리하면서 실험을 실시하여 그 결과를 비교하였다(Fig.
성능/효과
- Table 7에 따르면, 핵석함유비가 증가하면 일축압축강도가 함유비가 10%일 경우 대략 20%로 그리고 20% 일 경우 46%로 증가된 것이 측정되었다. Young's modulus 또한 핵석함유비가 10%일 경우 대략 15%증가되었고, 20%일 경우 30% 증가됨을 볼 수 있었으며, Poisson's ratio는 핵석함유비가 10% 일 경우 17%의 증가를 보이다가 체적비가20%일 경우에는 거의 변화가 보이지 않음을 볼 수 있다.
- 핵석으로만 구성된 시료의 마찰각은 미약하지만 맞물림에 의한 점착력이 상대적으로 큰 값을 지닌다. 그러므로 핵석의 함유량이 어느 정도 증가하면, 본 연구에서는 20% 일 경우, 마찰각은 감소하고 함유되어 있는 핵석 입자들의 맞물림으로 인한 마찰각이 증가되는 핵석 물질의 전단 특성을 반영하고 있음을 관찰할 수 있다.
- 따라서, 연구지역의 핵석 분포도가 7~22%, 핵석의 평균크기는 l~2m2, 최대 및 최소 핵석의 크기는 각기 8~20m2, 0.14-0.23 n? 이므로, 상기에서 산정된 면적축소율로 모형실험에 사용될 핵석의 면적 크기를 계산할 수 있다.
- 따라서, 평면적인 분포양상을 분석한 결과, 풍화대에서의 핵석의 평면분포도는 7.47~22.7%로 풍화토 구간은 대략 20%이하의 비율로 핵석이 분포할 것으로 추정할 수 있다. 풍화암은 풍화토에 비해 핵석의 함량이 높을 것으로 추정되어 대략 20~30% 정도의 분포도를 가질 것으로 예상되어진다.
- 인장강도의 경우는 토양 직접전단실험의 결과에서 계산된 인장강도 변화율을 적용하여, 핵석 함유비가 10% 로 증가하면 함유된 핵석에 의하여 인장강도가 감소하였고, 핵석이 20%로 증가하면 핵석을 함유하지 않는 토양의 인장강도와 유사한 값을 지니는 경향을 지니게 된다.
- 4, Table 1, 2, 3). 조사 결과 WS-01 지역은 핵석의 평면적 분포도가 22.7%정도로, 핵석의 평균크기 1.88 mX 1.15 m, 최대크 7] 6.80mX2.10m, 최소크기 0.57mX0.40m 이며, 신장률은 1.77, 편평도는 0.36으로 반원형에 가까운 타원형을 이루고 있다. WS-02지역의 핵석은 13.
- 따른 물성치의 변화를 관찰하였다. 즉, 석고 모형실험에서는 핵석 함유비가 증가할수록 일축압축강도 및 Young's modulus는 증가하고 Poisson's ratio는감소하는 경향을 보여주었다.
- (Table 8). 즉, 핵석함유비가 10%로 증가하면 점착력이 10% 증가하였고, 함유비가 20%일 경우 50% 증가하였다. 인장강도 실험값은 핵석함유비와는 관계없이 대략 2 MPa 내외의 값을 보였다.
- 직접전단실험에서는 핵석의 증가로 인하여 전단강도의 증가를 보여주고 있는데, 핵석 함유비가 20%일 경우는 점착력의 증가가 전단강도의 상승을 유발하는 것으로 관찰되었다.
- 핵석의 평면적 분포 분석 결과, 풍화대의 핵석 함유비는 7%-25% 정도로 추정이 되었다.
- 즉, 측정된 점착력 및 마찰:각이 Mohr-Coulomb 파괴이론을 만족한다는 가정하에, 토양의 일축 및 인장강도를 구하여 핵석 함유비에 따른 변화율을 계산하였다. 핵석이 0%에서 10% 증가하게 되면 일축압축강도는 대략 18% 증가하게 되고, 핵석이 20%로 증가하면 30%의 일축압축강도 증가가 되는 것으로 예측이 되었다.
- 실. 험의 정확도 및 해석시의 오차를 고려하면, 핵석 함유가 10% 일 경우 마찰각은 39°, 점착력은 12 kPa, 핵석 함유비가 20% 일 경우는 마찰각이 대략 37°, 점착력은 24 kPa로 10% 함유비의 전단실험결과와 비교하여 마찰각이 약간 감소하였으나 점착력이 대폭 증가하여 전체적인 전단강도의 상승을 유발하였다. 핵석으로만 구성된 시료의 마찰각은 미약하지만 맞물림에 의한 점착력이 상대적으로 큰 값을 지닌다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.