OO지역에 건설되는 경전철 노선은 경기편마암복합체 내 흑운모 편마암, 석영장석질편마암, 석회암 및 석회규산염암, 반상변정질편마암과 중생대에 이들을 관입한 반화강암이 분포하는 지역이다. 이 지역은 3차례 이상의 습곡작용을 받았으며, 첫 번째 변형작용(D1)은 습곡축면이 엽리면과 거의 평행한 등사습곡 내지 층간습곡이며, 두 번째 변형작용(D2)은 F1습곡이 재습곡작용을 받은, 습곡축면의 경사가 거의 수직인 폐쇄습곡이며 세 번째 변형작용(D3)은 이들 F1, F2습곡을 재습곡 시킨 개방습곡이다. 이 지역에는 서북서 방향의 곤지암단층이 지나는대, 이 단층은 단층파쇄대가 3 m정도이며 손상대는 약 10 m 이상이고 연장도 15 km로 추정하였다. 조사지역을 지나는 두개의 터널 중에서 AA터널 지역 시점 및 종점부 전체적으로 불연속면의 분포가 남쪽, 북서 및 남동쪽 방향으로 경사지는 비슷한 경향을 나타내고 있으며 AA터널의 굴진방향이 대략 남동-북서임을 고려할 때 시 종점부의 북서방향의 절리인 set3 그룹이 터널진행과 평행하기 때문에 불리한 상황이다. BB터 널은 굴진방향이 대략 시점부에서는 $100^{\circ}-280^{\circ}$ 그리고 종점부에서는 $125^{\circ}-305^{\circ}$임을 고려할 때 불연속면들이 터널굴착방향과 사교하기 때문에 터널굴착에 영향을 주지는 않음이 밝혀졌다.
OO지역에 건설되는 경전철 노선은 경기편마암복합체 내 흑운모 편마암, 석영장석질편마암, 석회암 및 석회규산염암, 반상변정질편마암과 중생대에 이들을 관입한 반화강암이 분포하는 지역이다. 이 지역은 3차례 이상의 습곡작용을 받았으며, 첫 번째 변형작용(D1)은 습곡축면이 엽리면과 거의 평행한 등사습곡 내지 층간습곡이며, 두 번째 변형작용(D2)은 F1습곡이 재습곡작용을 받은, 습곡축면의 경사가 거의 수직인 폐쇄습곡이며 세 번째 변형작용(D3)은 이들 F1, F2습곡을 재습곡 시킨 개방습곡이다. 이 지역에는 서북서 방향의 곤지암단층이 지나는대, 이 단층은 단층파쇄대가 3 m정도이며 손상대는 약 10 m 이상이고 연장도 15 km로 추정하였다. 조사지역을 지나는 두개의 터널 중에서 AA터널 지역 시점 및 종점부 전체적으로 불연속면의 분포가 남쪽, 북서 및 남동쪽 방향으로 경사지는 비슷한 경향을 나타내고 있으며 AA터널의 굴진방향이 대략 남동-북서임을 고려할 때 시 종점부의 북서방향의 절리인 set3 그룹이 터널진행과 평행하기 때문에 불리한 상황이다. BB터 널은 굴진방향이 대략 시점부에서는 $100^{\circ}-280^{\circ}$ 그리고 종점부에서는 $125^{\circ}-305^{\circ}$임을 고려할 때 불연속면들이 터널굴착방향과 사교하기 때문에 터널굴착에 영향을 주지는 않음이 밝혀졌다.
The foundation area for tram contains biotite gneiss, quartzo-feldspathic gneiss, calc-silicate rock, and porphyroblastic gneiss of the pre-Cambrian Kyeonggi gneiss complex. These rocks record at least three stages of deformation, as indicated by fold sets of contrasting orientations (D1-D3). Joints...
The foundation area for tram contains biotite gneiss, quartzo-feldspathic gneiss, calc-silicate rock, and porphyroblastic gneiss of the pre-Cambrian Kyeonggi gneiss complex. These rocks record at least three stages of deformation, as indicated by fold sets of contrasting orientations (D1-D3). Joints are generally steeply dipping and strike NW-SE to WNW-ESE. The Gonjiam Fault, which strikes WNW-ESE, follows a river in the area. The fault possesses a 3-m-wide fracture zone, a 10-m-wide damage zone, and is 15 km long. Two tunnels have been constructed through the biotite gneiss. The geometric relationship between discontinuities (e.g., joints and foliation) and tunneling direction reveals that set 3 of the AA tunnel is unstable but that BB tunnel is relatively safe.
The foundation area for tram contains biotite gneiss, quartzo-feldspathic gneiss, calc-silicate rock, and porphyroblastic gneiss of the pre-Cambrian Kyeonggi gneiss complex. These rocks record at least three stages of deformation, as indicated by fold sets of contrasting orientations (D1-D3). Joints are generally steeply dipping and strike NW-SE to WNW-ESE. The Gonjiam Fault, which strikes WNW-ESE, follows a river in the area. The fault possesses a 3-m-wide fracture zone, a 10-m-wide damage zone, and is 15 km long. Two tunnels have been constructed through the biotite gneiss. The geometric relationship between discontinuities (e.g., joints and foliation) and tunneling direction reveals that set 3 of the AA tunnel is unstable but that BB tunnel is relatively safe.
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문제 정의
일반적으로 건설되는 도로나 철로 등에 대한 보다 안전하고 친환경적이며 견고한 노선을 설계하기 위해서는 노선을 포함한 주위의 지질 및 지반조사를 실시하여 이를 근거로 최적의 노선을 결정하는 것이 최선의 방법이다 (Hoek & Brown, 1980; Hudson & Harrison, 1997; 신희순 외, 1999). 실지로 지반조사를 통해 최적의 노선을 선택한 예로 경기도 광주시를 통과하며 경전철이 통과하는 지역에 대한 지질 및 지질구조를 포함한 불연속면에 대한 조사를 실시하고 이를 분석한 것을 기술함이 본 논문의 목적이다.
특히 이 지역은 곤지암단층이라 명명된 서북서방향으로 하천을 따라 발달하고 있다. 이러한 지질구조적 특성인 절리와 단층에 대한 분포특성과 단층의 기하학적 특성을 기술 한다.
제안 방법
현장에서 실시한 지질 및 지반조사는 조사지역에 대해 지표지질조사로써 그 지역 내 분포하는 암석의 분포 및 암상간의 상호관계와 지반내에 발달하는 엽리, 절리및 단층 등과 같은 면구조를 분석하였다. 암상에 대해서는 육안 및 현미경 관찰을 통한 암석학적 특성을 분석하였고 조사 지역 내 암반에 발달하는 모든 연약면을 총괄적으로 나타내는 절리 및 단층 등의 불연속면에 대한 방향성, 간격, 연속성, 거칠기, 불연속면의 수, 암괴의 크기 등을 분석하였다.
현장에서 실시한 지질 및 지반조사는 조사지역에 대해 지표지질조사로써 그 지역 내 분포하는 암석의 분포 및 암상간의 상호관계와 지반내에 발달하는 엽리, 절리및 단층 등과 같은 면구조를 분석하였다. 암상에 대해서는 육안 및 현미경 관찰을 통한 암석학적 특성을 분석하였고 조사 지역 내 암반에 발달하는 모든 연약면을 총괄적으로 나타내는 절리 및 단층 등의 불연속면에 대한 방향성, 간격, 연속성, 거칠기, 불연속면의 수, 암괴의 크기 등을 분석하였다.
본 조사구간은 선캠브리아시대의 편마암류들이 분포하는 곳으로 오랜 지질시대를 거치면서 최소한 3회 이상의 습곡작용을 포함한 연성변형작용과, 몇 차례의 소성변형작용이 일어나 단층 및 절리들이 형성된 비교적 복잡한 지질구조를 가지는 지역이다. 이지역의 지질구조를 분석하기 위해 곤지암단층으로 명명된 서북서방향의 단층과 남북방향의 소규모 단층을 경계로 Fig. 2와 같이 이 지역을 세 개의 지질구조구(Structural domain)로 나누었다. 지질구조구를 나는 근거는 Fig.
2와 같이 이 지역을 세 개의 지질구조구(Structural domain)로 나누었다. 지질구조구를 나는 근거는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 경안단층을 중심으로 남쪽과 북쪽 구역과 경안단층의 연장이 확인 되지 않는 본 역의 서쪽 구역으로 나누어 각각의 지질구조구의 면구조 및 단층과 절리의 특성을 분석한다.
이 지역의 주된 면구조는 편마암류 및 편암의 엽리들로써, 3차례 이상의 습곡작용과 단층작용에 의해 엽리면들이 매우 교란되어 있다. 이들 엽리면구조의 특성을 각각의 지질구조구별로 고찰한다.
조사구역 내에 발달하는 단층의 실체를 노두에서 관찰하여 각각의 단층에 대한 기하학적특성 및 단층대의 연장 및 폭 등을 고찰하였다. 곤지암단층은 조사지역에서 서북서방향으로 하천을 따라 발달하고 있다.
본 조사구간에는 3개의 터널이 통과하며 이들 터널중 비교적 길이가 긴 AA터널 및 BB터널 (Fig. 2 참조)의 현지 노두에서 측정된 불연속면들의 분포현황을 시점부와 종점부를 구분하여 언급한다. 실제 조사지역에는 노두가 불연속면을 체계적으로 측정할 수 있는 노두가 발달하지 못하고 있어, Scanline에 의한 조사보다는 국부적인 조사만이 이루어 졌으며 앞장에서 설명한 전체적 불연속면의 경향을 고려하였다.
AA터널 조사지역은 시점부와 종점부로 나누어 조사를 실시하였다. OO터널의 시점부 쪽 암반의 조사는 지표노두에서 실시하였으며, 조사구간에 분포하는 암종은 흑운모편마암이다.
조사지역을 지나는 두개의 터널의 지반특성을 분석하였다. OO터널 지역 시점 및 종점부 전체적으로 불연속면의 분포가 남쪽, 북서 및 남동쪽 방향으로 경사지는 비슷한 경향을 나타내고 있으며 OO터널의 굴진방향이 대략 남동-북서임을 고려할 때 시·종점부의 북서방향의 절리인 set 3 그룹이 터널진행과 평행하기 때문에 불리한 상황이다.
대상 데이터
조사구역의 OO터널 입구부에서 석영장석질 편마암 내에 소규모로 석회암 및 석회규산염암이 분포한다. 이 석회암은 그 분포 범위가 매우 작으며 흑운모편마암 이나 석영장석질 편마암 내에 렌즈 상으로 존재한다.
본 조사구간은 선캠브리아시대의 편마암류들이 분포하는 곳으로 오랜 지질시대를 거치면서 최소한 3회 이상의 습곡작용을 포함한 연성변형작용과, 몇 차례의 소성변형작용이 일어나 단층 및 절리들이 형성된 비교적 복잡한 지질구조를 가지는 지역이다. 이지역의 지질구조를 분석하기 위해 곤지암단층으로 명명된 서북서방향의 단층과 남북방향의 소규모 단층을 경계로 Fig.
곤지암단층은 조사지역에서 서북서방향으로 하천을 따라 발달하고 있다. 이 단층의 실체는 광주시 대쌍령리에서 실촌면 곤지암리의 공사현장에서 관찰되었는데(Fig. 11) 그 구간에서의 특성을 기술한다. 이 곤지암단층의 연장은 약 15 km로 추정되며 단층의 폭은 단층 파쇄대가 약 3 m이며 그 밖의 단층 손상대(Fault damage zone)는 약 10 m 정도이다.
AA터널 조사지역은 시점부와 종점부로 나누어 조사를 실시하였다. OO터널의 시점부 쪽 암반의 조사는 지표노두에서 실시하였으며, 조사구간에 분포하는 암종은 흑운모편마암이다.
성능/효과
현미경하에서 본 암을 관찰하면 전체적으로 레피도블라스틱 조직(lepidoblastic texture)을 보여준다. 석영은 파동소광을 가지며 입자의 크기가 불규칙하여 조립질에서 중립질-세립질에 이르기까지 매우 다양하다.
또한 이 지역에는 절리 및 단층의 발달 상태를 3개의 지질구조구로 분할하여 고찰하였으며 Domain 1은 북서내지 서북서방향이 Domain 2도 북서방향이 그리고 Domain 3은 북동방향에 경사는 모두 70도 이상의 고각인 절리들이 발달함을 알 수 있다. 이 지역에는 서북서 방향의 곤지암단층이 지나는대, 이 단층은 단층파쇄대가 3m정도이며 손상대는 약 10 m 이상이고 연장도 15 km로 추정하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
조사구간에서 가장 넓게 분포하는 암석은?
조사구간에서 가장 넓게 분포하는 흑운모편마암은 석영장석질 편마암과는 점이적인 관계를 보이며 편암 및 규암 등이 소규모로 협재 한다. 본 암 중에는 기원퇴적암의 잔류물들이 다른 편마암에 보다 더욱 풍부하다.
토양에 흑운모의 양이 풍부하면 어떤 색을 띄는가?
본 암은 풍화에 약하여 본 암의 분포지역은 보통 낮은 구릉이나 저지를 이루는 곳이 많다. 토양은 본 암 중에 특히 흑운모의 양이 풍부한 것에 기인하여 적색을 띤다.
3차례 이상의 습곡작용의 영향은?
선캠브리아기의 편마암류들이 분포하는 이 지역은 3차례 이상의 습곡작용을 받아 엽리면들이 교란되어 있다. 첫 번째 변형작용(D1)의 산물은 습곡축면이 엽리면과 거의 평행한 등사습곡 내지 층간 습곡이며, 두 번째 변형작용(D2)은 F1습곡이 재습곡작용을 받은, 습곡축면의 경사가 거의 수직인 폐쇄습곡이며 세 번째 변형작용(D3)은 이들 F1 및 F2습곡을 재습곡 시킨 개방습곡이다.
참고문헌 (4)
Hoek, E. and Brown, E.T., 1980, Underground excavations in rocks, Institution of Mining and Material, London, 527p.
Hudson, J.A. and Harrison, J.P., 1997, Engineering Rock Mechanics, Elservier Science Ltd, The Boulevard, Langford Lane Kidington, Oxford UK, 113-140.
신희순, 선우춘, 이두화, 1999, 토목기술자를 위한 지질 조사 및 암반분류, 구미서관, 600p.
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