케이싱 시추공 구간의 밀도검층에서 정확한 밀도 값의 산출을 위한 기초연구의 일환으로 세 종류의 서로 다른 밀도를 가진 보정 실험공에서 공벽과 검출기간의 이격 거리를 달리하면서 세 가지 다른 검출기 옵셋 거리에 따른 반응 값의 변화를 알아보았으며 과거 석유 검층에서 이수 보정에 활용되어 온 spine and ribs 기법을 활용함으로써 케이싱 속에서의 감마감마 측정치로부터 지층의 참 밀도를 찾아가는 효과적인 방안을 제시하였다.
이 연구에서는 초음파 주사검층(borehole acoustic scanner)으로 얻어진 반사파의 에너지 및 도달시간 자료를 이용하여 연속적인 암반의 강도를 평가함으로써 지반의 안정성 조사나 대형 구조물의 설계 및 시공 대책을 위한 지반 정보를 제공하고자 한다. 배합비가 다른 모르타르와 콘크리트 시료와 여러 암종의 암석에 대한 실내 물성 시험을 통해 탄성파 속도, 밀도 및 일축압축강도를 측정하고, 동일한 시료에 대하여 초음파 주사검층을 실시하여 반사파의 에너지 및 도달시간 자료를 획득한 후, 실내 물성 시험 결과와 초음파 주사검층 결과를 비교 분석함으로써 초음파 주사검층의 반사파 에너지를 이용한 암반강도 평가의 정량화 가능성을 확인하였다.
지구물리검층기법을 이용하여 시추공 내에서 수리상수를 결정을 위한 예비연구의 하나로 모형시추공을 이용한 전기전도도 검층기법의 적용을 시도하였다. 실험은 모형 시추공 내에 전기전도도가 다른 지층수를 유입, 유출시키면서 공내수의 전기전도도 변화를 모니터링하는 방법으로 이루어졌다. 실험 결과, 전기전도도 분포의 변화 양상은 단위 시간당 유량과, 공내수와 지층수의 전기전도도 차, 밀도 차에 의하여 크게 영향받는 것으로 나타났으며 모형 시추공 내에서의 전기도도 변화는 매우 일정한 경향을 보였다. 모형 시추공 내에서의 전기도도 변화는 유량의 변화와 매우 좋은 상관이 얻어졌으며 이로부터 투수계수 유도를 위한 모델 방정식이 유도될 수 있었다. 전기전도도검층 기법은 시추공 내에서의 투수계수를 구하는데 있어서 매우 효과적일 방법이 될 수 있는 것으로 나타났다.
강원도 홍천군 서석면 일대에 발달하고 있는 풍암퇴적분지 내에 위치한 시험시추공 PABH1에서 실시된 시추결과에 대한 암상판정과 동 퇴적분지의 구성암에 대한 물성반응의 특성을 확인하기 위하여 코어관찰과 코어의 물성측정, 그리고 지구물리검층을 실시하고 그 결과를 종합분석하였다. 시추공의 64미터와 124미터 구간에 걸쳐 정밀 코어관찰을 실시하고 11개 암상군으로 분류하였다. 코어 관찰결과 구분된 11개 그룹의 코어시료에 대하여 비저항, 자연감마 및 밀도를 측정하고 그 결과를 분석하였다. 지구물리검층 또한 비저항과 밀도, 자연감마곡선을 중점적으로 분석하여 암상판정을 시도하였다. 지구물리검층과 코어물성측정의 결 과에서 각 암상별로 특징적인 물성분포가 얻어졌으며 검층곡선만의 분석에 의해서도 암상의 구분이 충분히 가능할 수 있음을 보였다. 특히 이 지역에서의 조립질퇴적암과 세립질퇴적암, 그리고 퇴적기반인 화강편마암의 물성반응이 가장 현저하여 검층 해석에서 좋은 열쇄층의 역할을 할 수 있는 것으로 나타났다.
본 연구의 대상 공법인 저유동성 그라우팅 주입공법은 모르타르를 주입재로 하여 비배출 치환원리에 의해 지중에 압입하는 공법으로서 지반의 밀도 증대효과를 기대할 수 있고 저소음, 저공해, 내구성 확보와 함께 경우에 따라서는 높은 주입 고결체의 강도를 이용한 기초파일로 사용할 수도 있다. 저유동성 주입공법으로 지반의 동적 특성이 향상됨을 확인하기 위하여 현장에서 시험시공을 실시하고 물리시험을 수행하였으며 코어에 대한 실내시험을 통해 지중에 형성된 개량체 품질을 확인하고 코어회수율 분석을 수행하였다. 밀도검층은 감마선의 컴프턴 산란을 이용하여 지층의 체적 밀도를 산정하였고, 음파검층은 시추공 내에서 음파발생 및 수신장치로 구성된 검층기를 이용하여 시추공 주변의 지반에 대해서 시험을 실시하였다. 그라우팅 전,후 물성변화(밀도검층, 음파검층)를 측정한 결과, 기본적으로 두 물성 모두 그라우트제 주입 후 물성이 증가하여 측정되었다. 다만, 그라우팅 후 속도 증가보다 밀도 증가의 변화 폭이 컸으며, 지반 밀도 측정 방법이 주입재의 충진 효과를 측정하는데 효과적이다. 재령 28일 후 채취한 시료로부터 강도 및 코어회수율을 측정하였으며, 시험결과 개량체의 확산 및 강도시험 결과가 설계기준을 만족시켜 내진성능보강을 만족한 것으로 확인하였다.
본 연구의 목적은 경기도 포천군 창수면 오가리 일대에서 복합검층기법을 통해 암상과 물성, 파쇄대간의 상관성을 분석하는데 있으며, 적용된 기법은 시추공영상촬영, 부유식 PS검층, 전기, SP, 자연감마, 밀도, 공경검층이 실시되었다. 검층결과에서 암상패턴, 파쇄대부근, 관입암에 의한 반응이 현저히 대분되고 결과적으로 지하수의 유동을 가능케 할 수 있는 파쇄대는 $67{\sim}69m$ 부근에 존재하는 것으로 해석된다.
현무암으로 구성된 제주도에서 다양한 물리검층 수행하여 용암분출에 따른 물성변화 특성 및 동부지역에서 광범위한 해수침투대의 특성을 파악하고자 하였다. 제주도는 해안가를 따라서 해수침투 관측망을 구축, 운영하고 있으며 지하수자원의 평가와 이와 관련된 지질특성 파악 목적으로 다양한 조사와 모니터링을 수행하고 있다. 제주도의 29개 해수침투 관측정에서 방사능검층(자연감마선, 중성자검층 및 감마-감마(밀도)검층), 전기검층, 공경검층, 공내수의 온도/전기전도도검층, 유향유속검층 등을 수행하였다. 포화대 구간에 대한 물리검층 자료는 현무암 지질 특성을 잘 반영하였으며 일관성 있는 결과를 나타냈다. 자연감마선검층은 포화/불포화대 구간에 관계없이 퇴적층, 미고결 U층, 서귀포층에서 높은 값을 보였으며 중성자검층은 용암의 분출과 관련된 특성 파악에 효과적이었다. 수중화산쇄설성퇴적층은 높은 공극률, 낮은 전기비저항을 나타내며 주요 지하수의 유동통로로 해석되었다. 침상현무암은 높은 전기비저항과 넓은 범위의 공극률을 보이고 퇴적층과 U층은 낮은 전기비저항, 높은 공극률을 보인다. 동부지역의 온도검층 자료는 수문학적인 해석이 유용하며 수산지역의 해수침투 특성의 해석에도 이용되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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