[논문]공내재하시험에 의해 측정된 암반의 변형계수와 기존의 주요 변형계수 추정식의 상관성 평가

안경철; 신재근; 정상훈; 천병식; 이용재

문제 정의

한다. 따라서 본 검토에서는 상기 자료 중에서 비교적 양호한 경향을 보이는 안산암 자료를 기준으로 검토하였다.
변형계수와 RMR 분류항목의 비교를 하기 전에 자료의 신뢰도를 확인하기 위한 유효성 검토 차원에서 RMR값과 분류항목간의 상관성 분석이 선행되어야 할 것으로 판단되어 다음과 같이 검토하였다.
본 연구에서는 RMR을 이용한 여러 가지 변형계수 추정식들의 국내 암반에 대한 적용성을 평가하기 위해 공내재하시험으로 측정된 변형계수와 상관성 분석을 실시하였다. 그리고 일축 압축강도, RQD, 절리상태 및 절리간격, 지하수의 상태 등 RMR 분류에 적용되는 주요 분류요소 및 측정 심도 등을 독립변수로 가정하여 변형계수와의 상관성을 비교 분석하였다.
본 연구에서는 국내 현장에서 공내재하시험으로 측정한 변형계수와 RM压을 이용한 변형계수예측 시의 문제점과 주요 암반 특성치들이 변형계수에 미치는 영향을 간접적으로 파악하고자 하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
그리고 일축 압축강도, RQD, 절리상태 및 절리간격, 지하수의 상태 등 RMR 분류에 적용되는 주요 분류요소 및 측정 심도 등을 독립변수로 가정하여 변형계수와의 상관성을 비교 분석하였다. 이를 통해 RMR을이용한 변형계수 예측시의 문제점과 주요 암반 특성치들이 변형계수에 미치는 영향을 간접적으로 파악하고자 하였다.

제안 방법

암종으로 그 분포가 다양하였다. 그러나 사암 및 셰일의 경우 데이터 수가 부족하여 분석에서 제외하였으며, 화성암과 변성암 중에서 자료의 수가 많은 화강암, 안산암 그리고 편마암에 대해서 분석을 수행하였다.
위해 공내재하시험으로 측정된 변형계수와 상관성 분석을 실시하였다. 그리고 일축 압축강도, RQD, 절리상태 및 절리간격, 지하수의 상태 등 RMR 분류에 적용되는 주요 분류요소 및 측정 심도 등을 독립변수로 가정하여 변형계수와의 상관성을 비교 분석하였다. 이를 통해 RMR을이용한 변형계수 예측시의 문제점과 주요 암반 특성치들이 변형계수에 미치는 영향을 간접적으로 파악하고자 하였다.
따라서, RMR 값을 이용한 변형계수의 추정 등 다양한 활용을 위해서는 어떻게 분류할 것인가를 결정해야하는데 본 논문에서는 RMR89를 이용하여 암반분류를 수행하였다.

성능/효과

(1) 기존의 제안식과 비교해 보았을 때, 김교원의 제안식이 측정값과 비교적 잘 일치하였고, Mohammad의 식은 RMR 값이 50이하인 경우 측정값에 비해 너무 큰 값을 추정하여 국내 현장에 적용시 주의를 기울여야 할 것으로 판단된다.
(2) RW을 이용한 기존의 변형계수 제안식들은 검토 현장의 측정자료에 비해 대부분 변형계수를 크게 예측하고 있음을 알 수 있었다. RMR 분류 자체의 신뢰성 문제와 RMR 분류 요소들이 변형계수에 미치는 암반 특성치들의 영향을 합리적으로 반영하지 못하고 있다는 것에 원인이 있는 것으로 판단된다.
(3) 일축압축강도, RQD, 절리 상태, 절리 간격, 지하수 상태, 측정 심도를 주요 변수로 하여 암반의 변형계수에 미치는 영향에 대한 개개의 상관성 분석을 수행한 결과, RQD가 가장 높은 상관성을 보여 예비설계 단계에서 RQD만으로도 암반의 상태 및 변형계수를 추정할 수 있을 것으로 판단되며 절리 간격과 절리 상태의 경우 또한 암반 변형계수와의 상관성이 비교적 높은 것으로 예상된다.
(4) 일축압축강도는 변형계수와 밀접한 관계가 있음에도 불구하고 RMR값에 미치는 영향이 적기 때문에 상관성이 낮았다. 따라서 상관성을 높이기 위해서는 일축압축강도의 배점에 신경을 써야하고 일축압축강도 측정시 주의가 필요하다고 판단된다.
(5) 측정 심도와 암반 변형계수의 경우에는 변형계수와의 상관성이 결여되어 있었으며, 이는 심도별로 암반상태가 불균질하기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 단순히 측정심도로 비교 평가하기에는 무리가 있으므로 독립변수로서의 단순 회귀분석이 아닌 암반의 강도, 응력상태, 절리 특성, 풍화 특성 등을 복합적으로 고려한 접근이 필요할 것으로 판단된다.
(c)와 같이 안산암이나 편마암은 대체적으로 RMR값이 증가함에 따라 변형계수도 증가하는 경향을 보였고 상관계수가 0.63 및 0.55로서 화강암보다 비교적 상관성이 큰 것으로 분석되었다. 이러한 영향은 성인에 의한 암종특성이라기 보다는 현장 암반특성에 따른 분산으로 이해하는 것이 올바를 것으로 판단된다.
검토결과, 본 연구에 사용한 자료는 항목별로 RMR값에 합리적으로 적용된 것으로 사료되며, 변형계수와 각각의 항목을 검토하는데 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다. 그러나, 지하수의 경우 시추자료로 RMR을 평가하는 것은 한계가 있을 것으로 사료되므로 RMR” 또는 김교원의 연구에서와 같이 배제(또는 통일)하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.
또한, 각각의 분류항목별 RMR값과의 상관성분석을 수행한 결과 그림 3과 같이 지수함수, 로그함수, 일차함수 등의 분포특성을 보임을 알 수 있다. 다만 항목별로 조사의 성격이 정량적인 항목과 정성적인 항목이 있으므로 절리상태 및 지하수는 점수로 표현하였으며, 일축압축강도, RQD, 절리간격은 정량적 측정자료로서 활용하는 것이 신뢰성이 증가하는 것으로 나타났다.
또한, 암반의 변형계수는 암반내 작용 응력 상태에도 영향을 받을 수 있으며, RMR 분류시 고려되지 않은 측정 심도와 암반의 변형계수의 상관성을 분석한 결과 그림 5와 같이 상관성은 크지 않았다. 이는 심도별 암반상태가 매우 불규칙하기 때문으로 판단된다.
본 연구에 이용된 자료는 국내 8개 현장에서 실시한 공내재하시험의 결과로 응회암, 셰일, 사암 등의 퇴적암과 화강암, 안산암 등의 화성암, 그리고 편마암 및 화강편마암 등의 변성암 등 총 7가지 암종으로 그 분포가 다양하였다. 그러나 사암 및 셰일의 경우 데이터 수가 부족하여 분석에서 제외하였으며, 화성암과 변성암 중에서 자료의 수가 많은 화강암, 안산암 그리고 편마암에 대해서 분석을 수행하였다.
표 1을 참조하면 RMR분류 항목별 RMR값에 영향을 미치는 산술적인 의미는 절리면 상태가 30점으로서 30%를, RQD 및 절리간격이 20%의 영향이 있으며, 일축압축강도는 15점에 불과함을 알 수 있다. 즉, 전체적인 RMR값은 불연속면을 어떻게 평가하느냐가 좌우한다고 해도 과언이 아니다.

후속연구

(6) 앞으로 변형계수 및 암반 특성에 관한 자료 확보 및 연구를 통해 암반의 풍화도, 암반의 간극률, 절리 특성 등에 관한 보다 복합적인 결과 도출을 위하여 다변량 중회귀 분석 등과 같은 다양한 접근을 통한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
즉, 이러한 영향을 단순히 측정 심도로 비교하기에는 무리가 있고, 암반의 강도 및 응력상태, 절리 특성, 풍화 특성 등에도 복합적으로 영향을 미치므로 본 연구에서와 같이 독립변수로 단순화하여 변형계수와 상관관계를 비교하는 데는 오류가 있을 수 있다는 것이다. 그러나 측정 심도가 깊어질수록 암반의 변형 특성은 분명히 영향을 받으므로 이에 대한 평가가 있어야 할 것이며, 독립변수로서의 단순 회귀분석이 아닌 다변량 중회귀분석 등을 통한 접근 방법이 필요할 것으로 판단된다.
63인 자료로 세부 항목을 검토함에 상관성(Relative error)이 누적되어 신뢰도가 떨어진 것으로 판단된다. 따라서 각각의 분류항목과 변형계수 관계를 정의하긴 어려우나 RQD만큼은 확실한 결과를 보여주고 있음을 알 수 있으므로 예비설계단계에서 시추조사에 의한 RQD만으로도 암반의 상태 및 변형계수를 추정할 수 있을 것으로 기대된다.
암반상태가 불균질하기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 단순히 측정심도로 비교 평가하기에는 무리가 있으므로 독립변수로서의 단순 회귀분석이 아닌 암반의 강도, 응력상태, 절리 특성, 풍화 특성 등을 복합적으로 고려한 접근이 필요할 것으로 판단된다.
따라서 상관성을 높이기 위해서는 일축압축강도의 배점에 신경을 써야하고 일축압축강도 측정시 주의가 필요하다고 판단된다. 또한 지하수의 경우 점수 배점으로 평가되므로 시추자료로 변형계수를 평가하는데 한계가 있을 것으로 사료되어 평가에서 제외시키는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

공내재하시험에 의해 측정된 암반의 변형계수와 기존의 주요 변형계수 추정식의 상관성 평가 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

공내재하시험에 의해 측정된 암반의 변형계수와 기존의 주요 변형계수 추정식의 상관성 평가 원문보기

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

AI 본문요약
AI-Helper