• 터널과지하공간
• /
• 제23권3호
• /
• pp.228-240
• /
• 2013

퇴적암에서 나타나는 이방성은 층리에 의한 영향이 크며, 암석의 수리적 특성에도 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 층리가 발달한 다공질 사암을 대상으로, 층리구조에 의해 발생한 공극구조 이방성이 사암의 수리 이방성에 미치는 영향을 분석하였다. 사암의 공극구조 이방성 파악을 위해 X-ray CT(computed tomography)를 이용하여 내부 공극률의 변화양상을 분석하였다. 층리방향에 따른 수리이방성은 층리면과 수평면이 이루는 각도를 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 $15^{\circ}$간격으로 코어링한 샘플을 제작하여 투수실험을 통해 파악하였다. 투수실험 결과 층리면과 투수방향이 수직인 경우 투수율이 가장 작은 값을 나타낸 반면, 층리면과 투수방향이 평행일 때 가장 높은 투수율을 나타내었으며, 평균 수리이등방비($k_{90^{\circ}}/k_{0^{\circ}}$)가 1.8로 층리에 따른 수리 이방성이 확연하게 나타났다. 또한, 이러한 사암의 수리이방특성은 층리에 의해 공극특성이 서로 다른 층상구조가 형성되기 때문임을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.221-224
• /
• 2003

이 연구는 국내의 균열암반에 대한 지하수 유동 연구가 대수층이 등방이라는 가정하에 진행피고 있는 방법에서 벗어나 대수층이 이방성을 띤다는 가정하에 대수층의 수리적 이방성을 해석하는데 중점을 두었다. 수리시험은 30.91 $m^3$/day로 BH-1공에서 300분간 양수였으며, 각각의 관측공 BH-2, BH-3, BH-4, 및 BH-5공에서 시간에 따른 수위강하를 관측하였다. 수리시험에 의해 얻어진 시간별 수위강하 자료를 이용하여 Jacob(1950)의 직선법에 의해서 직선의 기울기(m)와 수위강하가 영이 되는 지점에서의 시간( $t_{0}$)을 계산하였다. 대수층의 수리학적 이방성 텐서 (tensor) 즉, 최대투수량계수텐서 ( $T_{ξξ}$)와 최소투수량계수텐서 ( $T_{ηη}$)를 산출하기 위해서 Stewart(1973)에 의해서 정립된 정규최소제곱(Ordinary least-square)방법을 적용하였으며, 이 방법은 관측공이 최소한 4개를 필요로 한다. 그 결과로, $T_{ξξ}$는 12.21 $m^2$/day이고 $T_{ηη}$는 10.47 $m^2$/day로 산출되었다. 최대투수량계수텐서의 방향은 Nl9.13$^{\circ}$E 이고 이방성율은 1.17로 산출되었다. BH-1공에서 수리시험시 대수층의 이방성은 등방성에 가깝게 표현되었다. 이는 연구지역 대수층이 다수의 균열에 의해서 수리적 상호연결성이 고루 분포된 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.5-17
• /
• 2003

수직 및 수평방향 압밀시험을 수행할 수 있도록 제작된 Rowe cell을 사용하여 재성형된 포항 이암풍화토의 수직 및 수평방향의 압밀과 투수특성을 살펴보았고, 그 결과를 Oedometer 시험결과와 비교분석 하였다. 간접투수계수는 9가지의 압밀계수 산정법에 의해 구하여진 압밀계수로부터 산정하였다. 수직배수인 경우 ${\sqrt{t}}$ 법과 hyperbolic 방법에 의한 간접투수계수가 비교적 직접투수계수와 잘 일치하였고, 수평배수의 경우는 전반적으로 모든 방법에서 과대평가되는 경향이 나타났다. 수직 및 수평방향 직접투수계수에 의한 이암풍화토의 투수에 대한 이방성 효과를 검토한 결과 모든 압밀하중에서 평균 약 13정도의 이방성을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
• /
• pp.172-175
• /
• 2001

이 연구에서는 5개의 시추공에 대한 양수시험을 실시하여 대수층의 수리학적 이방성과 지하수의 주 유동방향을 규명하고자 하였다. 코아검층 및 초음파주사검층을 통해 각각의 공에 대한 균열방향을 결정하고 이를 토대로 통합해본 결과 크게 세 방향의 균열군이 집중성을 보였다. 가장 빈도가 높은 균열의 방향은 N0$^{\circ}$~40$^{\circ}$E/30$^{\circ}$~50$^{\circ}$SE 그리고 N30$^{\circ}$~ 80 $^{\circ}$W/20$^{\circ}$~50$^{\circ}$ NE이 방향이 함께 나타났으며 두 번째 균열의 방향은 N0$^{\circ}$ ~50$^{\circ}$E/60$^{\circ}$ ~80$^{\circ}$NW로 나타났다. 세 번째 방향은 N30$^{\circ}$~50 $^{\circ}$W/70$^{\circ}$~80$^{\circ}$SW방향의 균열로 구성된다. 이처럼 지표하에서는 크게 세 방향의 균열이 다른 방향을 보이는 균열에 비해 상대적으로 큰 빈도를 가지며 발달하고 있음을 알 수 있다. 대수층이 이방성이고 균질하다는 가정하에 양수시험을 실시하여 각각의 공에 대한 최대 투수량계수 ( $T_{{\varepsilon}{\varepsilon}}$)와 최소 투수량계수 ( $T_{ηη}$)값을 산출하고 주 텐서방향 ($\theta$)을 결정하였다. 그 결과 BH-1, BH-4, BH=5공을 제외한 BH-2, BH-3호공에서의 이방성 투수량계수텐서값은 이 논문의 가정인 대수층이 이방성이고 균질하다는 가정에 일치하지 않았다. 따라서 원형좌표계에 도시하였을 때 다른 공에 비해서 비균질성이 심한 결과로 인해 이방성타원체 에서 많이 벗어남을 보였다. 이로인해 3개의 공 BH-1, BH-4, BH-5호공을 사용하여 대수층의 이방성을 분석하여 보았다. BH-1호공에서의 $T_{{\varepsilon}{\varepsilon}}$는 171.90 $m^2$/day, $T_{ηη}$는 71.0l $m^2$/day이고 주 텐서방향은 Nl5.39$^{\circ}$ E로 나타났다. BH-4호공의 $T_{{\varepsilon}{\varepsilon}}$는 268.20 $m^2$/day, $T_{ηη}$는 28.75 $m^2$/day이고 주 텐서방향은 N7.55$^{\circ}$E이며 BH-5호공에서의 $T_{{\varepsilon}{\varepsilon}}$는 168.40 $m^2$/day, $T_{ηη}$는 66.80 $m^2$/day이고 주 텐서방향은 N76.59$^{\circ}$E로 나타났다. 이처럼 연구지역에서의 각각의 공에 대한 투수량계수텐서는 서로 다르게 나타났으며 이에 따른 주 텐서방향도 서로 다름을 알 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.249-257
• /
• 2001

본 논문에서는 경남 양산지역의 퇴적층에서 채취한 불교란 시료를 이용하여 표준압밀시험($IL_{CON}$)과 일정변형률(CRS, Constant Rates of Strain) 압밀시험을 수행한 후 각각의 시험결과를 분석하여 양산점토의 투수특성을 고찰하였다. 이를 위하여 투수계수와 간극비의 관계를 Kozeny(1927)와 Carman(1956) 이후 제안된 많은 연구결과와 비교, 검토하였으며, 시료를 연직방향으로 성형하여 CRS 시험을 수행한 후 횡방향투수계수를 산정하여 양산점토의 투수계수의 이방성을 살펴보았다. CRS시험 결과, 직접적으로 정상류를 발생시켜 누수계수를 측정하는 Rowe cell 시험에 비하여 상대적으로 투수계수의 이방성이 과소평가되는 경향을 보였다. 또한 현장 투수계수에 영향을 미치는 요소들을 살펴보고, 깊이에 따른 투수계수를 고찰하였다.다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
• /
• pp.129-137
• /
• 2000

본 논문은 통계적 기법에 의한 균열망 해석 프로그램(NAPSAC)을 사용하여 암반의 수리특성을 평가하기 위해 시도되었다. 암반내 존재하는 절리의 방향성을 고려한 투수계수를 산정하기 위해 마북리 시험터널 주위의 시추자료와 막장 자료로부터 얻어진 균열에 대한 정보로부터 대상지역의 등가 투수계수를 추정하였다. 대상지역의 관찰자료(균열망에 대한 자료, 수리지질학적 자료)로부터 통계적 균열망 해석을 위한 입력자료를 결정하여 해석모델의 신뢰성을 확보하였다. 구현된 모델로부터 모델의 크기를증가함에 따라서 이방성 투수계수 및 투수계수의 변화를계산하였다. 해석결과대상지역의 투수성은 균열군의 방향성에 의해 강한 이방성을 보였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제10권3호
• /
• pp.378-386
• /
• 2000

본 논문은 통계적 기법에 의한 균열망 해석 프로그램 (NAPSAC)을 사용하여 암반의 수리특성을 평가하기 위해 시도되었다. 암반내 존재하는 절리의 방향성을 고려한 투수계수를 산정하기 위해 마북리 시험터널 주위의 시추자료와 막장 자료로부터 얻어진 균열에 대한 정보로부터 대상지역의 등가 투수계수를 추정하였다. 대상지역의 관찰자료 (균열망에 대한 자료, 수리지질학적 자료 )로부터 통계적 균열망 해석을 위한 입력자료를 결정하여 해석모델의 신뢰성을 확보하였다. 구현된 모델로부터 모델의 크기를 증가함에 따라서 이방성 투수계수 및 투수계수의 변화를 계산하였다. 해석결과 대상지역의 투수성은 균열군의 방향성에 의해 강한 이방성을 보였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.1078-1085
• /
• 2005

1990년 이래 낙동강 하구 서쪽지역인 서부산과 인근 지역에서는 대단위 지반조성공사가 수행되었다. 이 지역에서는 부산점토라고 명명된 점성토가 20-70m의 두께로 상당히 두텁게 형성되어있다. 최근에 들어 정교한 지반조사가 수행됨에 따라 이 지역의 점토에 대한 공학적 특성이 효과적으로 밝혀졌지만, 점토의 특성을 면밀히 규명하기 위해서는 여전히 많은 과제가 남아있다. 본 논문에서는 부산신항 지역에서 점토에 대하여 다양한 방법으로 투수계수를 구하여 투수특성을 규명하고자 한다. 이를 위하여 수평 및 연직방향의 배수에 의한 일정변형률(CRS) 압밀실험, 표준압밀실험 및 압밀 중에 변수위 투수실험이 실내실험으로 이루어 졌으며, 현장실험으로 CPTU에 의한 소산실험 및 Casagrande형 피에조미터에 의한 소산실험이 실시되었다.이들 결과를 서로 비교하여 합리적인 실험결과를 분석하며, 이점토에 대한 깊이별 투수계수 및 투수 이방성을 규명하고자 하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.161-171
• /
• 2001

점성토의 압밀거동은 투수성뿐만 아니라 변형 특성에 따라 크게 영향을 받으며, 변형 특성은 재하 방법에 따른 변형조건과 흙의 특성, 특히 이방성에 따라 다르게 나타난다. 이 논문에서는 점성토의 이방적 변형 특성이 압밀거동에 미치는 영향을 분석하기 위하여 다양한 변형 조건에 대한 압밀방정식과 압밀계수를 직교 이방성 탄성이론을 이용하여 유도하였다. 다양한 변형 조건에서 등방과 이방적 변형 특성하의 압밀계수를 평가하였으며, 그 결과 탄성계수의 이방성이 압밀계수에 미치는 영향이 매우 크고, 특히 수평방향의 변위가 허용되고, 수직방향의 변위가 구속될수록 크게 나타났다. 따라서 점성토 지반에 대한 하중 재하시 압밀소요시간의 정확한 예측을 위해서는 발생 가능한 변형 조건과 이방적 변형 특성에 대한 적절한 고려가 매우 중요함을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제10권7호
• /
• pp.143-150
• /
• 2009

연약지반의 적정 압밀속도 및 압밀침하량 예측에 있어 유효응력, 투수계수, 압밀계수, 체적변화계수 등의 물질함수는 가장 중요한 요소로 작용한다. 본 연구에서는 수평배수 조건에서의 압밀 물질함수 산정을 위한 개량형 수평배수 압밀시험 장치를 고안하고, 이를 이용하여 고함수비 해성점토에 대한 압밀시험을 실시하였다. 시험에 이용된 시료는 상부 준설매립 지반과 하부 원지반점토로 구성된 남해안 산업단지 조성 현장에서 채취하였다. 기존의 표준압밀시험을 동시에 실시하였으며, 이 결과를 이용하여 배수조건별 간극비, 유효응력, 투수계수, 압밀계수, 체적변화계수 등을 분석하였다. 압밀 물질함수는 Stark(2005)이 제안한 소성지수 포함의 회귀분석 방정식 형태로 표현되었으며, 이를 통해 투수성에 대한 이방성 특성을 산정할 수 있었다.