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
- 즉 본 연구는 학문적인 기여 보다는 현장 실용성에 더 크게 무게를 두어 진행하였다. 이는 암반의 지질학적, 공학적 지식이 부족한 현장 기술자들이 암석을 구분할 수 있는 지식만으로 간단하고 쉽게 공사수행에 도움을 줄 목적으로 연구를 시행하게 되었다.
- 필자들은 현장공사에 임하면서 터널 막장, 풍화된 암반사면에서 급격한 암질의 변화, 불연속면의 예상외의 복잡성 및 습윤, 용출상태로 긴급 대처가 필요할 시 기존 경험식들을 활용하였으나 당혹스런 결과를 초래한 적도 많았다. 이에 본 연구는 토목 공사 현장에서 출현 빈도가 높은 암석과, 전국에 산재한 암석을 대상으로 현업에 활용도가 높은 경험식을 도출하기 위하여 각종 암석별로 1,417개 블록을 대상으로 시험을 시행하였다. 즉 본 연구는 학문적인 기여 보다는 현장 실용성에 더 크게 무게를 두어 진행하였다.
제안 방법
- 파괴 시험은 UTM-200 ton (MT200S, M & T Korea)을 사용하였으며 예상 파괴강도의 1/3, 2/3 점에서 재하, 재재하를 시행하여 3회 반복재하로 수행하였다. Spherical platen을 사용하여 편심을 방지하였고 모든 성과는 data logger를 통하여 storage computer 에 수용하였다. 시험은 3개/조로 시행하여 여기서 도출된 값의 평균값을 해석에 적용하였다.
- 필자들은 전국에 산재한 암석 중에서 건설공사 현장의 출토빈도가 높은 순으로 암석을 분류하여 지질학적 생성배경을 기초로 11개 암종을 한국지질도(한국자원소, 1995)에 표시된 곳에서 시료를 채취하여 각종 암석 시험을 시행하였다. 각종암 150개 블럭을 대상으로 연속 타격법으로, 1개 블럭에 최소 20개 격자점을 타격하여 참값에 가까운 값(최근접값)을 도출하였다. 이때 Schmidt hammer 타격으로 암석의 물성을 간접추정하기 위하여서는 연속 타격법이 최적의 방법이라는 사실을 확인하였고 타격값의 자료 처리방법도 새로이 제안하게 되어 이를 제1편(민덕기 등, 2009)에 수록하였다.
- 즉 일축압축강도가 대략 80 MPa 이하의 암석은 블럭 시료에서만 시험이 가능하였다. 개별 블럭을 H-beam 좌대에 올려 양단을 click band로 고정시킨 후 종횡 6 cm간격으로 grid를 표시한 후 표면을 평평하게 연마하고, 블럭의 층리, 엽리, 마 조직면 및 기타 불연속면과 좌대면이 평행하도록 안치된 상태에서 Schmidt hammer 타격시험을 시행하였다.
- 선행 연구자들과 ASTM (D 5873-05), ISRM (2009) 의 권장에 따라 NX 코어에 타격시험을 하기 위하여 층리면에 수직으로 코어 채취를 하였고 코어 양단면을 절단하여 평평하도록 연마하였다. 그 다음 NR형 Schmidt hammer로 축방향 타격을 하였으나 1회 타격에 거의 모든 시료가 파괴되어 50여개의 시험은 자료없이 시료를 버리게 되어 다시 V hold에 설치후 직경방향으로 타격을 실시했다. 그러나 약 40여개의 시료가 전부 1회 타격에 파괴되었다.
- -. 동일거동을 나타내는 이들 암종(군)에 대한 6종의 경험식을 제안하였으며 해석값의 신뢰도는 모두 95% 내에 든다.
- 동일한 블럭에서 생산된 시료로 일축압축시험 및 기타 물성시험을 시행하기 위하여 28∼30 cm 길이의 NX 기준 코어가 최소한 30개이상이 필요하기에 이를 확보하기 위하여 최소한 40× 50×30 cm(약 160 kg/개)급의 블럭이 필요하였다.
- 많은 연구자들은 각종 암석을 분류하지 않은 상태로 타격 시험값의 경험식을 보고하였으나 본 연구에서는 이들 암종의 타격거동 특성을 규명하고 이에 따라 각각 상이한 거동을 하는 암종별로 타격해석을 시행하였다. 이는 국내의 공사실무에 활용이 가능하도록 신뢰성을 높이기 위하여 각종암 1,417개 블럭을 시험 대상암으로 선정하였다.
- 본 연구에서는 토목 공사의 대상으로 가장 출토비율이 빈번한 암들을 위주로 선별하여 실무에 활용이 쉽도록 배려하여 채취하였다. 퇴적암에 속하는 셰일, 사암, 이암, 역암, 석회석 및 응회암을, 화성암에 속하는 화강암, 안산암 및 유문암을, 변성암으로는 편마암과 호른펠스를 대상으로 선정하였다.
- 선행 연구자들과 ASTM (D 5873-05), ISRM (2009) 의 권장에 따라 NX 코어에 타격시험을 하기 위하여 층리면에 수직으로 코어 채취를 하였고 코어 양단면을 절단하여 평평하도록 연마하였다. 그 다음 NR형 Schmidt hammer로 축방향 타격을 하였으나 1회 타격에 거의 모든 시료가 파괴되어 50여개의 시험은 자료없이 시료를 버리게 되어 다시 V hold에 설치후 직경방향으로 타격을 실시했다.
- 이는 시료 내부에 육안으로 판별이 어려운 흠결(층리 등의 불연속면)이 있었을 가능성도 있 고 또한 시료 부피가 타격 에너지를 수용하기엔 너무 적었기 때문으로 판단이 되어 블럭을 대상으로 타격하는 시험방법으로 변경하여 철제좌대(H-beam: 350×350 ×12)를 제작하여 그 위에 블럭을 고정한 후 층리면에 수직으로 타격하였다.
- 일축압축시험은 개별 블럭에서 결함이 외양에 나타나지 않은 코어 3개씩 선별하여 이를 절단하여 3개/조로 시험을 시행하였다. 파괴 시험은 UTM-200 ton (MT200S, M & T Korea)을 사용하였으며 예상 파괴강도의 1/3, 2/3 점에서 재하, 재재하를 시행하여 3회 반복재하로 수행하였다.
- 전국에 산재한 화성암, 변성암 및 퇴적암 11종, 1,417 블럭을 대상으로 일축압축강도와 Schmidt hammer 타격시험을 시행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 이에 본 연구는 토목 공사 현장에서 출현 빈도가 높은 암석과, 전국에 산재한 암석을 대상으로 현업에 활용도가 높은 경험식을 도출하기 위하여 각종 암석별로 1,417개 블록을 대상으로 시험을 시행하였다. 즉 본 연구는 학문적인 기여 보다는 현장 실용성에 더 크게 무게를 두어 진행하였다. 이는 암반의 지질학적, 공학적 지식이 부족한 현장 기술자들이 암석을 구분할 수 있는 지식만으로 간단하고 쉽게 공사수행에 도움을 줄 목적으로 연구를 시행하게 되었다.
- 파괴 시험은 UTM-200 ton (MT200S, M & T Korea)을 사용하였으며 예상 파괴강도의 1/3, 2/3 점에서 재하, 재재하를 시행하여 3회 반복재하로 수행하였다.
- 필자들은 전국에 산재한 암석 중에서 건설공사 현장의 출토빈도가 높은 순으로 암석을 분류하여 지질학적 생성배경을 기초로 11개 암종을 한국지질도(한국자원소, 1995)에 표시된 곳에서 시료를 채취하여 각종 암석 시험을 시행하였다. 각종암 150개 블럭을 대상으로 연속 타격법으로, 1개 블럭에 최소 20개 격자점을 타격하여 참값에 가까운 값(최근접값)을 도출하였다.
대상 데이터
- 1편(민덕기 등, 2009)의 연구에서 내린 결론을 토대로 하여 우리나라에서 출토되는 각종 암석을 대상으로 본 연구에 임하였다. 이들 기준을 여기서 다시 요약하면 다음과 같다.
- 시료는 한국지질도의 분포 기준으로 지역과 면적의 비례에 따라 지점을 선정하였다. 현지에서 Rock hammer 와 Schmidt hammer 타격으로 개략적 강도 분포를 염두에 두고 시료를 선정하였다.
- 많은 연구자들은 각종 암석을 분류하지 않은 상태로 타격 시험값의 경험식을 보고하였으나 본 연구에서는 이들 암종의 타격거동 특성을 규명하고 이에 따라 각각 상이한 거동을 하는 암종별로 타격해석을 시행하였다. 이는 국내의 공사실무에 활용이 가능하도록 신뢰성을 높이기 위하여 각종암 1,417개 블럭을 시험 대상암으로 선정하였다. 이들 암석을 대상으로 제1편에서 얻은 결론을 적용하여 국내에서 출토되는 11개 암종에 대하여 일축압축강도와 Schmidt hammer 타격값의 상관성 해석을 시행하여 그 결과를 다시 신뢰성 검정을 하였다.
- 본 연구에서는 토목 공사의 대상으로 가장 출토비율이 빈번한 암들을 위주로 선별하여 실무에 활용이 쉽도록 배려하여 채취하였다. 퇴적암에 속하는 셰일, 사암, 이암, 역암, 석회석 및 응회암을, 화성암에 속하는 화강암, 안산암 및 유문암을, 변성암으로는 편마암과 호른펠스를 대상으로 선정하였다. 화강암 채취에서는 대보화강암, 불국사 화강암 및 엽리상 화강암을 출토 비율에 따라 고루 포함시켰다.
- 시료는 한국지질도의 분포 기준으로 지역과 면적의 비례에 따라 지점을 선정하였다. 현지에서 Rock hammer 와 Schmidt hammer 타격으로 개략적 강도 분포를 염두에 두고 시료를 선정하였다. 동일한 블럭에서 생산된 시료로 일축압축시험 및 기타 물성시험을 시행하기 위하여 28∼30 cm 길이의 NX 기준 코어가 최소한 30개이상이 필요하기에 이를 확보하기 위하여 최소한 40× 50×30 cm(약 160 kg/개)급의 블럭이 필요하였다.
- 편마암도 화강 편마암, 흑운모 편마암, 엽리상 편마암을 출토 지역에 따라 포함시켰으며 지리산 복합체 편마암류도 빼놓지 않았다. 혼펠스는 셰일이 혼펠스화된 시료를 채취하였다.
데이터처리
- 이는 국내의 공사실무에 활용이 가능하도록 신뢰성을 높이기 위하여 각종암 1,417개 블럭을 시험 대상암으로 선정하였다. 이들 암석을 대상으로 제1편에서 얻은 결론을 적용하여 국내에서 출토되는 11개 암종에 대하여 일축압축강도와 Schmidt hammer 타격값의 상관성 해석을 시행하여 그 결과를 다시 신뢰성 검정을 하였다. 또한 상관성 해석을 시행한 결과를 또 다른 방법의 신뢰도 검정을 시행하여 교차검정의 결과도 매우 높은 신뢰성을 보여 주었다.
- 채취된 1,417개의 블록에 대한 Schmidt hammer 타격시험을 시행하여 얻은 타격값의 자료가 해석대상으로 적합한지를 통계적으로 검정을 하였다. 이것은 이들 값의 표준편차와 변동계수가 적합한 범위 내에 있는지를 검정하여 자료해석에 임하려는 것이다.
이론/모형
- 시험은 3개/조로 시행하여 여기서 도출된 값의 평균값을 해석에 적용하였다. 이 과정에서 ASTM (D 4543-08), ASTM (D 7012-07e1), ISRM (1979)의 규정에 준하여 코어를 가공하고 실험을 시행하였다. 모든 시료는 공기 건조상태의 것을 사용하였다.
성능/효과
- 본고에서 제안된 타격방법, 자료 처리방법에 의한 방법으로 도출된 결과를 사용한 일축압축강도와 타격값의 상관성 해석 결과는 신뢰성이 높게 도출되었다. 근접성으로 신뢰성을 검정함과 동시에 95% 신뢰도 검정을 시행하여도 높은 신뢰성을 보여주고 있다. 이것은 새로운 방법이 가지는 정도 높은 해석기법이기도 하지만 해석 대상인 모집단의 규모가 1,417 블럭이 되는 점도 도움이 된 것으로 파악할 수 있겠다.
- 이들 암석을 대상으로 제1편에서 얻은 결론을 적용하여 국내에서 출토되는 11개 암종에 대하여 일축압축강도와 Schmidt hammer 타격값의 상관성 해석을 시행하여 그 결과를 다시 신뢰성 검정을 하였다. 또한 상관성 해석을 시행한 결과를 또 다른 방법의 신뢰도 검정을 시행하여 교차검정의 결과도 매우 높은 신뢰성을 보여 주었다. 이들의 과정을 본 연구의 진행과 정으로 기술하여 제2편으로 수록하게 되었다.
- 본고에서 제안된 타격방법, 자료 처리방법에 의한 방법으로 도출된 결과를 사용한 일축압축강도와 타격값의 상관성 해석 결과는 신뢰성이 높게 도출되었다. 근접성으로 신뢰성을 검정함과 동시에 95% 신뢰도 검정을 시행하여도 높은 신뢰성을 보여주고 있다.
- 새로운 제안에 따라 Schmidt hammer의 타격으로 일축압축강도를 추정한 식들은 대상암 모두에서 결정계수가 높게 도출되었다.
- 셰일, 사암, 이암, 역암, 응회암 및 석회석등 6종의 퇴적암 568개 블럭에 대한 상관지수는 높게 산출되었다. 6개 암종의 거동이 같다는 것을 수식으로 증명한다고 볼 수 있다.
- 다른 암종(군)의 경우도 화강암의 예와 거의 비슷했으며 95% 신뢰도를 벗어나는 종류는 없었다. 이는 95% 신뢰도를 충분히 만족시키는 결과로 새로이 제안된 방법이 신뢰성이 높다는 것을 의미한다.
- 퇴적암 6개의 개별암석의 타격값-일축압축강도 좌표에서 강도발현 거동이 동일하다는 사실을 알 수 있다. 이들 6개의 암석을 개별암 별로 타격값-일축압축강도의 회귀분석을 시행해 본 결과, 셰일과 사암은 상관곡선이 거의 일치하며 다른 암석의 곡선 이격도 미미하나 역암의 회귀분석 곡선이 약간의 이격이 보일 뿐 그림 2(b)의 전체적 경향에 차이는 거의 없었다. 이는 퇴적암에서는 타격값-일축압축강도의 거동은 동일 경향임을 알 수 있다.
후속연구
- 본 연구의 결과물인 제1편, 제2편을 종합하면 기존 시험법의 대종인 ASTM, ISRM의 규정은 암석을 대상으로 한 시험법으로 보완해야 될 것으로 사료된다. 즉 내외의 강도가 균일한 콘크리트에는 적절한 방법으로 판단되나 풍화, 응력해방으로 인한 내외 강도 차이가 생기는 암반, 암석에는 최적의 방법이 아님이 이번 연구에서 밝혀졌다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.