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단층핵 구성물질의 함량과 전단강도 사이의 상관성 분석
Relationship between Shear Strength and Component Content of Fault Cores 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.52 no.1, 2019년, pp.65 - 79  

윤현석 (충북대학교 지구환경과학과) ,  문성우 (충북대학교 지구환경과학과) ,  서용석 (충북대학교 지구환경과학과)

초록
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본 연구에서는 안산암질암, 화강암 및 퇴적암에서의 단층핵 시료에 대한 직접전단시험과 입도시험 결과를 이용하여 단순회귀분석다중회귀분석을 실시하고, 각력 및 점토 함량과 전단강도 사이의 상관성을 분석하였다. 수직응력(${\sigma}_n=54$, 108, 162 kPa) 및 암종별로 단순회귀분석을 수행한 결과, 전단강도는 각력의 함량과 비례 관계를 보이며, 점토의 함량과 반비례 관계를 보인다. 또한, 대부분의 암종에서 전단강도는 각력보다 점토와 높은 상관성을 보이며, 수직응력이 증가할수록 각력과 점토 함량의 변화에 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 각력과 점토의 함량을 동시에 고려한 다중회귀분석에서 전단강도는 점토보다 각력 함량의 변화에 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 결과적으로, 단순회귀분석과 다중회귀분석으로부터 산정된 회귀모형들의 결정계수($R^2$)를 비교 분석함으로써 암종별로 가장 적합한 회귀 모형을 제안하였고, 제안된 모형들은 0.624~0.830의 높은 결정계수를 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, simple regression and multiple regression analyses were performed to analyze the relationship between breccia and clay content and shear strength in fault cores. The results of the simple regression analysis performed for each rock (andesitic rock, granite, and sedimentary rock) and t...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 안산암질암, 화강암 및 퇴적암 단층대에서 채취한 단층핵 시료를 대상으로 각력 및 점토의 함량과 전단강도 사이의 상관성을 분석하였다. 이를 위해 각 단층핵에 대한 직접전단시험과 입도시험으로부터 산정된 결과를 바탕으로 단순회귀분석 및 다중 회귀분석을 실시하고, 전단강도에 미치는 각력 및 점토의 영향을 비교·분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
단층핵은 무엇으로 구성되어 있는가? 단층핵(fault core)은 단층 작용 동안에 가장 많은 변위가 집중된 구간으로서 일반적으로 점토(gouge), 파쇄암(cataclasite) 및 각력(breccia)으로 구성되어 있다(Gudmundsson et al., 2010). 이 구성물질들은 지각의 마찰로 인해 암석이 파쇄 및 풍화 작용을 심하게 받았기 때문에 대부분 세립의 연약한 물질로 이루어져 있다.
국내 단층대에서 채취한 단층핵 시료를 대상으로 분석한 연구에는 무엇이 있는가? (2015)은 국내 단층대에서 채취한 단층핵 시료를 대상으로 입도와 전단강도 사이의 상관성을 분석한 바 있다. Moonet al. (2014)은 단층핵에 대한 실내시험 결과를 바탕으로 다중회귀분석을 통해 각력 및 점토의 함량과 수직응력, 전단강도간의 상관관계식을 산정하였고, Yunet al. (2015)은 경주, 울산 지역에서 채취한 단층핵시료를 대상으로 입도에 따른 단층핵의 전단강도 범위를 제안하였다. 이 연구들은 단층핵의 각력 및 점토의 함량과 수직응력, 전단강도간의 관계식을 제안한 것으로서 상대적으로 실내시험이 용이한 입도를 이용해 전단강도를 간편하게 추정할 수 있는 장점이 있다.
단층핵의 구성물질 특성은 무엇인가? , 2010). 이 구성물질들은 지각의 마찰로 인해 암석이 파쇄 및 풍화 작용을 심하게 받았기 때문에 대부분 세립의 연약한 물질로 이루어져 있다. 또한, 지구조적 작용 및 풍화 과정에 따라 구성성분이 변형 및 변질되어 기반암과 다른 특성을 보이고, 주변 암반에 비해 상대적으로 낮은 강도를 가진다(Bieniawski, 1993; Norwegian Rock Mechanics Group,2000; Riedmüller et al., 2001; Kahraman and Alber,2006; Stille and Palmström, 2008).
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