암반내의 핵석의 존재는 불안전한 요소로 작용하고 있으며 특히, 절개사면의 경우 노출이 되지 않더라도 핵석이 풍화정도의 차이에 따라 사면의 불연속면 증가 또는 강도 감소가 되며 사면의 낙석이나 붕괴등 사면 거동의 중요한 요소로 작용한다. 연구대상 사면은 20여년전 절개가 완료되어 일부분 사면보강을 완료하였으나 적은 강우에도 잦은 낙석이 발생하여 항구적인 안정대책이 시급한 실정이었다 탄성파탐사와 사면지질조사 견과를 비교 분석하여 핵석의 분포특성 및 규모를 파악할 수 있었다. 또한 주변 암반사면에서 DIPS 프로그램을 이용한 평시투영을 실시하여 주변 풍화토 사면에서의 핵석 분포특성 및 규모 파악에 대하여 검토하였다.
암반내의 핵석의 존재는 불안전한 요소로 작용하고 있으며 특히, 절개사면의 경우 노출이 되지 않더라도 핵석이 풍화정도의 차이에 따라 사면의 불연속면 증가 또는 강도 감소가 되며 사면의 낙석이나 붕괴등 사면 거동의 중요한 요소로 작용한다. 연구대상 사면은 20여년전 절개가 완료되어 일부분 사면보강을 완료하였으나 적은 강우에도 잦은 낙석이 발생하여 항구적인 안정대책이 시급한 실정이었다 탄성파탐사와 사면지질조사 견과를 비교 분석하여 핵석의 분포특성 및 규모를 파악할 수 있었다. 또한 주변 암반사면에서 DIPS 프로그램을 이용한 평시투영을 실시하여 주변 풍화토 사면에서의 핵석 분포특성 및 규모 파악에 대하여 검토하였다.
Existence of core stone at the inside of the Rock mass is reacting as unstable element. In particular, in case of the cut slope, even when it is not exposed, slope's discontinuity increases or strength level decreases depending on the difference in the weathering grade when it comes to the core ston...
Existence of core stone at the inside of the Rock mass is reacting as unstable element. In particular, in case of the cut slope, even when it is not exposed, slope's discontinuity increases or strength level decreases depending on the difference in the weathering grade when it comes to the core stone, and reacts as an important element of the slope movement such as slope's rock fall or collapse. As for the slope that is subject to study, incision was completed after 20 years or so, and parts of the slope reinforcement was completed, but frequent rock fall occurs despite small amount of rainfall, and permanent stability measures are urgent. Refractional seismic survey and geological survey results were compared and analyzed, and reliability was improved by complementing the two survey methods, and stereo-graphic projection using DIPS program was conducted to analyze the characteristics of oore stone in the weathered soil slope.
Existence of core stone at the inside of the Rock mass is reacting as unstable element. In particular, in case of the cut slope, even when it is not exposed, slope's discontinuity increases or strength level decreases depending on the difference in the weathering grade when it comes to the core stone, and reacts as an important element of the slope movement such as slope's rock fall or collapse. As for the slope that is subject to study, incision was completed after 20 years or so, and parts of the slope reinforcement was completed, but frequent rock fall occurs despite small amount of rainfall, and permanent stability measures are urgent. Refractional seismic survey and geological survey results were compared and analyzed, and reliability was improved by complementing the two survey methods, and stereo-graphic projection using DIPS program was conducted to analyze the characteristics of oore stone in the weathered soil slope.
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제안 방법
발진원은 각 5곳을 사용하였다. 그리고 측정은 인근 지역의 공사현장으로 인하여 어쩔 수 없는 잡음은 Noise Filter* 통하여 해석에 용이한 파형을 택하였다.
Face Mapping 을 포함한 사면지질조사로 물리탐사 결과와 상호 비교하였다. 또한 DIPS 프로그램을 이용한 불연속면의 분포 특성과 핵석의 분포 및 규모 특성을 비교, 검토하였다.
또한, 절개 사면에 핵석이 존재하고 있어 이 핵석의 풍화 정도의 차이에 따라 사면의 불연속면 증가 또는 강도감소가 이루어지므로 절개 사면의 안정성을 평가하기 위한 핵석 분포를 파악히기 위해 전체사면을 지형조건에 따라 5개 구간으로 구분하였고 다시 절개면 노출정도에 따라 20개 사면으로 세분화하여 탄성파탐사를 시행하여 사면의 풍화대와 핵석의 위치를 파악하였다. Face Mapping 을 포함한 사면지질조사로 물리탐사 결과와 상호 비교하였다.
상기 조건 하에서 실시한 지표탄성파토모그래피로부터 획득된 현장자료를 바탕으로 주시곡선도(time-distance curve)를 작성하였으며, 이로부터 유도된 각 측선 별 탄성파 속도(Vp)로부터 각 속도층의 심도를 계산하여 각 측선 별 탄성파 속도분포 단면도(seismic velocity profiles)를 작성하여 지층의 상하측방 변화를 파악하였다.
연구대상 사면에 탄성피탐사 결과의 신뢰도를 향상하기 위하여 사면지질조사를 시행하여 물리탐사 결과와 비교 검토하였다.
대상 데이터
0 이로 하였다. 발진원은 각 5곳을 사용하였다. 그리고 측정은 인근 지역의 공사현장으로 인하여 어쩔 수 없는 잡음은 Noise Filter* 통하여 해석에 용이한 파형을 택하였다.
본 구간은 다소 풍화가 진행된 풍화암 내지는 연암 암괴의 전형적인 화강암의 풍화양상인 핵석의 형태로 이루고 있다. 사면의 불안정 요소는 풍화된 토립자가 강우에 의해 유실될 경우 핵석이 사면으로부터 분리되어 낙석의 형태로 발생하는 것이다(Fig.
본 측선은 2개 측선으로 설치하여 STA 14 ~21 까지 약 230 m 측정을 하였다. 상부 토사층은 주로 산록퇴적물 또는 붕적층이 우세하게 발달하고, 토사층을 포함한 상부 풍화대는 10 m± 범위로 분포할 것으로 예상된다(Fig.
본 측선은 기존에 코어넷 설치 등의 보강공사를 완료한 보강 사면 소단(2개소)에서 시행되었다. 측선길이가 짧아(약 60 m) 진동원을 각각 3번씩만 시행하는 것으로 하였다(Fig.
연구 대상 사면은 경북 안동지역의 34번 국도변에 위치한 절개 사면으로 외관 조사결과 연구지역에 분포하는 암석은 구간에 따라 약간풍화에서 풍화잔류토의 다양한 양상을 보이며, 거칠기는 약간거침이 대부분이며 수직/수평 절리가 소수 사면에 분포하는 것으로 관찰되었으며 절개 면이 토사가 두텁게 형성된 사면도 있었다.
탐사기 본체는 미국 Geomatrix사의 Stratar Visor Nz 이며, 수진기는 28 Hz G8phone(수직성분, OYO, Japan)을 24개 사용하였으며, 발진원은 Geophone Cable Spread cable과 Trigger Cable을 설치한 뒤 Trigger Steel Plate에 Sludge HammerS. 타격하였다.
데이터처리
풍화대와 핵석의 위치를 파악하였다. Face Mapping 을 포함한 사면지질조사로 물리탐사 결과와 상호 비교하였다. 또한 DIPS 프로그램을 이용한 불연속면의 분포 특성과 핵석의 분포 및 규모 특성을 비교, 검토하였다.
조사지역 사면의 경우 사면지질 조사 시 확실하게 노출되는 경우가 있는 사면에 대해서 DIPS 프로그램을 이용하여 평사투영 해석을 실시하였다.
성능/효과
(2) 핵석과 풍화토로 이루어진 사면에서 사면 배후에서의 핵석 분포특성 및 규모를 파악하기 위해 탄성파탐사를 실시한 결과 규모가 어느 정도 큰 핵석은 충분히 감지할 수 있었다.
(3) 핵석의 분포특성 및 규모는 동일 지역과 동일 암종에서는 암반에 발달하는 불연속면의 분포 및 규모, 즉 블록의 규모에 크게 좌우된다. 따라서 풍화토 사면에서의 핵석 분포 특성을 알기위해서는 주변 동일 암반에서의 불연속면 특성 규명이 매우 중요하다.
1) 풍화토에서의 핵석 발달은 사면 불안정 요인일 뿐만 아니라 사면 배후의 핵석 분포로 인하여 계속적인 불안정요인으로 작용하게 된다.
Site 1은 쐬기형 블록의 쐐기파괴 발생 가능성 영역에 절리 간의 교차점이 없어 쐐기 파괴가 발생할 가능성이 낮을 것으로 판단되었고, Site 2는 쐐기파괴 발생 가능성 영역에 2번 절리(230/65)와 3번 절리(17850)의 교차점이 존재하므로 2, 3번 절리에 의한 쐐기 파괴 발생 가능성이 있을 것으로 판단된다(Fig. 14).
조사 구간에 따라 다양한 양상을 보인다. 대상 사면에 노출된 암반의 절리 상태는 대부분 충전물질은 없거나 5mm 미만의 단단한 충전물이 있는 것으로 확인되었으며, 풍화상태는 대체로 MW~HW 및 풍화잔류토상태인 것으로 조사되었다. 육안조사 결과 사면 높이는 10-15 m( 최대 25 m)에 70-80°의 사면 경사를 가지고 있었다.
30지점(2구간 5~7지점)에 풍화대가 존재하여 소암편의 이탈이 예상된다. 또한, 탄성파탐사결과(6구간 10-90 m 지점)에서도 풍화대 구간이 두껍게 발달하고 지층의 측방변화가 심할 것으로 예상되며, 풍화대 내에 핵석의 영향일 것으로 추정되는 고립된 고속도대가 발달되어 있는 양상을 나타났다.
본 지점은 기존에 쐐기파괴가 발생한 구간으로 사면파괴는 상부에 자생하는 수목의 뿌리가 절리면을 따라서 암반 내부로 침투한 상태에서 강풍 등으로 수목이 심하게 흔들려 상부에 인장 균열이 형성된 후 강우로 인한 우수의 침투가 절리면의 전단강도를 저하시켜 사면의 파괴를 유발한 것으로 추정되었다. 절리면의 상호교차에 의한 소규모 쐐기파괴가 지속적으로 발생할 가능성은 있는 것으로 검토되었다(Fig.
본 지점은 사면의 절취방향과 평행한 주향을 가진 절리 면의 발달이 우세하여 비교적 안정된 상태를 이루고 있으나, 사면 상부에 절리면의 교차에 의한 쐐기파괴가 발생하고 있고, 사면지질조사시에도 낙석의 위험이 내포하는 것으로 나타났다. 또한 배후사면 전탐 시행결과 동 구간 (1구간 6~8지점)에 핵석이 발달하고 있다.
본 측선의 지표상황이 경사가 상당히 급하고, 표면이 풍화가 심하게 된 지역으로 지층의 구조는 지형과 거의 평행하게 발달할 것으로 예상된다.
사면지질조사 결과 낙석의 위험이 있으며, 배후사면 탐사 결과 동 구간(1구간 14-16 지점)에 핵석이 발달하여 불안정한 영역이 있었다. 사면을 구성하고 있는 심하게 풍화를 받은 화강풍화토는 강우에 의해 표면 유실이 지속적으로 발생하여 사면의 안정성을 저해하여 평면파괴를 유발할 수 있다.
것으로 추정되었다. 절리면의 상호교차에 의한 소규모 쐐기파괴가 지속적으로 발생할 가능성은 있는 것으로 검토되었다(Fig. 10).
탄성파탐사 결과(10구간 80지점) 사면 우측상단에 핵석이 발견되었지만, 핵석 크기가 크지 않고, 동 지점 사면의 표면 상태에 절리 등이 거의 없는 것으로 판단되었다.
탄성파탐사결과(9구간 40~60지점) 기반암 영역에서도 차별 풍화작용 등에 의한 비정상적인 탄성파 속도 분포대 발달하여 수직수평방향으로 지층의 변화가 심할 것으로 해석되어, 전탐결과(3구간 21지점)에 함수대가 존재하는 것으로 나타났다.
또한 이들 불연속면의 방향성, 경사 특성 및 이들로 이루어진 블록의 크기 등은 주변 지역사면 배후의 보이지 않는 핵석의 운동학적 특성을 유추할 수도 있을 것으로 생각된다. 풍화토 사면에서의 핵석분포 및 운동학적 특성은 주변 암반사면에서의 불연속면 특성, 블록의 규모 및 운동학적 특성과 관련이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.
후속연구
(4) 따라서 풍화토 사면에서의 눈에 보이지 않는 사면 배후에서의 핵석 분포는 주변 암반사면에서의 불연속면에 대한 3차원적인 측정으로 지구물리탐사 없이 충분히 파악할 수 있을 것으로 생각된다.
따라서 주변지역 사면에는 동일 지질에서 핵석이 많이 발달한 곳과 발달과정 중으로 불연속면이 잘 관찰되는 사면으로 구분할 수 있다. 따라서 이들 불연속면을 조사하면 그 주변 사면 및 앞으로의 핵석의 발달 규모, 분포 특성 및 핵석의 운동학적 특성을 규명할 수 있을 것이다. 또한 이들 불연속면의 방향성, 경사 특성 및 이들로 이루어진 블록의 크기 등은 주변 지역사면 배후의 보이지 않는 핵석의 운동학적 특성을 유추할 수도 있을 것으로 생각된다.
측선거리 120~140m 구간 붕적층 발달구간으로 과거 붕괴가 발생한 것으로 관찰되며 향후 지소적인 주의 관찰이 요구되는 구간으로 판단된다(Fig. 8).
발견되었다. 탄성파 탐사(1~3구간 210~320 결과절개 사면 정상부 배후로 두꺼운 토사층이 있는 것으로 판단되었고 사면면적이 비교적 큰 편임을 감안하면 절개면 상단에 집중강우 시 신속한 우수를 배제하기 위하여 배수로 설치(산마루 측구 등)가 필요하다.
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