• 제목/요약/키워드: Earth fault

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Three dimensional seismic deformation-shear strain-swelling performance of America-California Oroville Earth-Fill Dam

  • Karalar, Memduh;Cavusli, Murat
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권5호
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    • pp.443-456
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    • 2021
  • Structural design of the vertical displacements and shear strains in the earth fill (EF) dams has great importance in the structural engineering problems. Moreover, far fault earthquakes have significant seismic effects on seismic damage performance of EF dams like the near fault earthquakes. For this reason, three dimensional (3D) earthquake damage performance of Oroville dam is assessed considering different far-fault ground motions in this study. Oroville Dam was built in United States of America-California and its height is 234.7 m (770 ft.). 3D model of Oroville dam is modelled using FLAC3D software based on finite difference approach. In order to represent interaction condition between discrete surfaces, special interface elements are used between dam body and foundation. Non-reflecting seismic boundary conditions (free field and quiet) are defined to the main surfaces of the dam for the nonlinear seismic analyses. 6 different far-fault ground motions are taken into account for the full reservoir condition of Oroville dam. According to nonlinear seismic analysis results, the effects of far-fault ground motions on the nonlinear seismic settlement and shear strain behaviour of Oroville EF dam are determined and evaluated in detail. It is clearly seen that far-fault earthquakes have very significant seismic effects on the settlement-shear strain behaviour of EF dams and these earthquakes create vital important seismic damages on the swelling behaviour of dam body surface. Moreover, it is proposed that far-fault ground motions should not be ignored while modelling EF dams.

포항 북부지역 양산단층의 재활동 연대 (Reactivated Timings of Yangsan Fault in the Northern Pohang Area, Korea)

  • 심호;송윤구;손문;박창윤;최우현
    • 자원환경지질
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    • 제50권2호
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    • pp.97-104
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    • 2017
  • 본 연구에서는 한반도 남동부지역 주요단층인 양산단층대 주단층의 북단인 포항북부지역에 나타나는 단층으로부터 결정된 복수의 단층활동연대를 제시하였다. 4개 단층점토별 3개 입도분리 시료($<0.1{\mu}m$, $0.1-0.4{\mu}m$, $0.4-1.0{\mu}m$)에 대해서 일라이트 폴리타입 정량분석 결과 및 K-Ar 연대측정 결과를 일라이트 혼합연대해석법(IAA) 적용 및 해석을 통해 단층활동 절대연대를 결정하였다. 연대해석 결과, $19.6{\pm}1.86Ma$$26.1{\pm}2.55{\sim}27.9{\pm}3.46Ma$ 시기의 두 번의 뚜렷한 천부 단층활동연대가 결정되었다. 이 연대는 양산단층대 남부지역인 상천리 일대에서 결정된 단층활동연대(41.5~43.5 및 50.7 Ma) 보다 훨씬 젊은 연대이며, 동해확장과 관련된 지구조운동시기와 매우 근접한 연대이다. 양산단층대에 대한 동일한 방법의 단층활동연대 연구가 이루어질 경우 양산단층대 형성 및 진화와 관련된 지구조운동 시간대와 각 시간대의 공간적 분포 특성 등이 규명될 수 있을 것이다.

3D Finite Element Analysis of Fault Displacements in the Nobi Fault Zone, Japan

  • Choi, Young-Mook;Kim, Woo-Seok;Lee, Chul-Goo;Kim, Chang-Yong;Seo, Yong-Seok
    • 지질공학
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    • 제24권3호
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    • pp.323-332
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    • 2014
  • The Nobi fault zone, which generated the 1891 Nobi Earthquake (M8.0), includes five or six faults distributed in and around Gifu and Aichi prefectures, Japan. Because large cities are located near the fault zone (e.g., Gifu and Nagoya), and because the zone will likely be reactivated in the future, relatively thorough surveys have been conducted on the 1891 Nobi earthquake event, examining the fault geometry, house collapse rate, and the magnitude and distribution of earthquake intensity and fault displacement. In this study, we calculated the earthquake slip along faults in the Nobi fault zone by applying a 3D numerical analysis. The analysis shows that a zone with slip displacements of up to 100 mm included all areas with house collapse rates of 100%. In addition, the maximum vertical displacement was approximately ${\pm}1700mm$, which is in agreement with the ${\pm}1400mm$ or greater vertical displacements obtained in previous studies. The analysis yielded a fault zone with slip displacements of > 30 mm that is coincident with areas in which house collapse rates were 60% of more. The analysis shows that the regional slip sense was coincident with areas of uplift and subsidence caused by the Nobi earthquake.

추가령단층대 주요 단층의 백악기 이후 재활동 연대 (Reactivated Timings of Some Major Faults in the Chugaryeong Fault Zone since the Cretaceous Period)

  • 정동훈;송윤구;박창윤;강일모;최성자
    • 자원환경지질
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    • 제47권1호
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    • pp.29-38
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    • 2014
  • 본 연구에서는 한반도 중부지역 추가령단층대 내 신갈단층과 왕숙천단층 단층점토에 대한 입도별 일라이트 폴리타입 정량분석과 K-Ar 연대측정 결과의 IAA법 적용 및 해석을 통해 백악기 이 후 추가령단층대 단층활동 절대연대를 결정하고, 그 지구조적 의미를 논의하였다. 신갈단층에서는 2회($69.2{\pm}0.3$ Ma 및 $27.2{\pm}0.5$ Ma)의 단층 재활동연대가, 그리고 왕숙천단층에서는 $75.4{\pm}0.8$ Ma의 단층 재활동연대가 결정되었다. 한반도의 주요 지구조선인 추가령단층대에 대한 직접적인 단층 재활동연대를 상세히 결정함으로써, 후기 백악기부터 제3기에 걸쳐 일어난 한반도 지구조진화연구의 구체적인 연대정보를 제공할 수 있을 것이다.

울산 매곡동 일대의 대규모 단층대 특성과 제4기 단층운동 (Characteristics of Large-Scale Fault Zone and Quaternary Fault Movement in Maegok-dong, Ulsan)

  • 최진혁;김영석;권세현;에드워즈폴;레자이쏘레;김태형;임순복
    • 지질공학
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    • 제25권4호
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    • pp.485-498
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    • 2015
  • 울산광역시 매곡동 일대에서 새롭게 발견된 단층대의 기하학적, 운동학적 특성 및 제4기 단층운동에 대해 알아보고자 야외조사를 통한 지질구조분석을 실시하였다. 그 결과, 퇴적암이 분포하는 첫 번째 조사지점에서는 100 m 내외의 절취사면을 따라 반복층서, 소규모 단층, 단열대, 변형띠대 등이 연속적으로 관찰되고 있어, 이 지점은 대규모 단층의 손상대에 속하는 것으로 해석된다. 한편 주로 화강암 암편으로 구성된 쇄설성 퇴적층이 분포하는 두 번째 조사지점에서는 저각의 경사를 보이는 여러 조의 단층이 서로 분지 또는 결합하는 형태로 발달하고 있어 대규모 역단층이 발달하는 것으로 판단된다. 이 단층의 단층비지 내에 포함된 유기물의 방사성탄소연대에 기초해 추론된 단층의 최후기 운동시기는 33,275 ± 355년 전 이후로 제한된다. 이번 조사에서 확인된 단층대의 손상대 규모, 운동감각, 운동시기 등은 이 단층대가 연구지역 인근의 대규모 신기단층으로 알려진 울산단층 또는 연일구조선과 밀접한 관련이 있음을 시사한다. 따라서 연구지역 일대에 조성 중인 산업단지와 아파트를 비롯한 여러 시설물에 대한 지진 및 지질학적 안정성을 확보하고 이 지역에서의 지질재해에 대비하기 위해서는 보다 정밀한 구조지질학 및 고지진학 관점에서 이 단층에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Temporal and Spatial Variations of the ML 5.8 Gyeongju Earthquake on September 12, 2016

  • Lee, Gyeong Su;Kyung, Jai Bok;Lee, Sang Jun
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.342-348
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    • 2018
  • An earthquake of $M_L$ 5.8 hit the Gyeongju area on September 12, 2016. A sequence of foreshock-mainshock-aftershock of 588 events with equal to or greater than magnitude 1.5 occurred for six months in this area. Around ninety-nine percentage (98.8%) of the total energy was released intensively within a day, and about 80% of the total events took place within a month after the Gyeongju earthquake. The epicentral distribution of aftershocks of major events ($M_L$ 5.1, 5.8, 4.5, and 3.5) were elongated in the direction of $N30^{\circ}E$. They correlate well with the focal mechanism solution. These facts support the inference that the Gyeongju earthquakes occurred on a sub-parallel subsidiary fault of the Yangsan fault zone or on the linking damage zones between Deokcheon and Yangsan fault. During the last six years before the Gyeongju earthquake, there were few events within 10-km radius from the epicenter. This seismic gap area was filled with a sequence of the Gyeongju earthquakes. The b value for aftershock of the Gyeongju earthquakes is 1.09.

터널 굴진면 수평변위를 이용한 굴진면 전방의 단층대 예측 (Prediction of Fault Zone ahead of Tunnel Face Using Longitudinal Displacement Measured on Tunnel Face)

  • 송규진;윤현석;서용석
    • 지질공학
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    • 제26권2호
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    • pp.187-196
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    • 2016
  • 터널 굴진면에서 측정된 수평 변위를 이용하여 터널 굴진면 전방에서의 단층대 예측을 검토하기 위하여 총 28개 단층모델을 대상으로 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 그리고 터널 굴착에 의해 발생하는 수평변위를 x-MR (moving range) 관리도 기법을 이용하여 정량적으로 분석하여 굴진면 전방에 분포하는 단층의 존재를 예측하였다. 단층대는 단층점토 및 단층각력, 단층 손상대로 구분하여 모델링하였으며, 단층핵의 폭은 1 m (단층점토 0.5 m, 단층각력 0.5 m), 단층 손상대의 폭은 2 m로 설정하였다. 분석 결과, 굴진면으로부터 약 2~26 m 전방에서 단층의 예측이 가능하였고, 5개의 측정지점에서 대부분 경사 45°인 경우 예측이 가장 빠른 것으로 나타났다. 또한 굴진방향과 단층면 사이의 각도가 작을수록 예측 가능시점이 빠른 것으로 분석되었다.

홍성 단층대에서의 전기, 전자 탐사 연구 (Electric and Electromagnetic Surveys of the Hongseong Fault Zone)

  • 권병두;이희순;박계순;오석훈;이춘기
    • 한국지구과학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.361-368
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    • 2003
  • 1978년에 규모 5.0의 지진이 발생한 홍성지역에 발달한 단층대의 전기, 전자적 특성을 조사하였다. 전기, 전자 탐사는 최근 토목공사현장에서 단층대 및 파쇄대 등의 연약지반을 확인하기 위한 수단으로 널리 쓰이고 있으며 이들 탐사로부터 얻어지는 전기비저항 구조는 연약대의 공간적 분포를 효과적으로 파악할 수 있는 정보를 제공한다. 홍성지역에 위치한 단층대를 가로질러 쌍극자배열 전기비저항탐사와 MT (Magnetotelluric) 탐사를 실시하였으며 역산을 통해 단층대의 전기비저항의 분포를 추정하였다. MT 탐사는 주단층대를 가로지르는 2.9 km의 측선상의 18측점에서 실시하였으며, 자기쌍극자를 인공 송신원으로 사용하였다 전기탐사는 단층대를 측선의 중앙으로 하여 전극간격이 50 m인 쌍극자배열전기비저항 탐사를 실시하였다. 두 탐사 결과는 예상단층선을 따라 좌우지역의 전기비저항이 서로 다른 양상으로 발달하고 있음을 보여주고 있으며, 특히 예상단층선을 따라서는 뚜렷한 저비저항대가 깊게 발달해 있음을 보여주고 있다. 홍성지역의 단층대에서 낮은 전기비저항분포를 보이는 부분이 수직으로 잘 발달해 있다는 것은 최근에 두 차례의 지진이 발생한 것처럼 이 지역 단층이 활동 중인 단층이라는 사실과 일치하는 결과를 보여주는 것이다. 본 연구 성과는 앞으로 홍성단층 뿐만이 아니라 우리나라에서 발생하는 지진들에 대한 연구에 기초 자료를 제공할 것이라 기대된다.

활성단층 조사에 활용되는 원격탐사 기술과 사례의 고찰 (A Review on Remote Sensing Techniques and Case Studies for Active Fault Investigation)

  • 권오상;손효록;배상열;박기웅;최호석;김영석;이승국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_2호
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    • pp.1901-1922
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    • 2021
  • 대부분의 대규모 지진은 기존의 활성단층이 재활하여 발생하므로, 이러한 활성단층의 위치와 특성을 파악하는 것은 지진재해 연구와 지진방재 측면에서 매우 중요하다. 최근에는 활성단층 조사에서 지표지질조사에 앞서 실시하는 선형구조 분석에 다양한 원격탐사 기술이 유용하게 활용되고 있다. 본 논문에서는 원격탐사 기술 중 이러한 활성단층 조사에 널리 활용되는 위성원격탐사, 항공원격탐사, 그리고 InSAR, LiDAR 기법의 간단한 원리와 적용사례를 소개하고자 한다. 또한, GIS를 활용하여 단층활동에 의해 형성된 경사급변점과 주향이동단층의 수평변위를 분석한 사례를 소개하고자 한다. 토의에서는 항공사진을 활용하여 DEM을 구축할 때 발생할 수 있는 문제점들과 해결방안, 항공 LiDAR 기반 DEM의 문제점을 극복하여 개발한 새로운 기법인 RRIM에 대해 논의하고자 한다. 활성단층 조사에서 어떤 원격탐사 기술이 활용되는지 이해하고 각 원격탐사기법의 장단점과 한계점을 이해하여 상황에 따라 적절한 방법을 활용하는 것은 효율적인 활성단층조사를 위해 중요하다.

가공송전선 지락시 고장전류의 접지분류계수 산정에 관한 연구 (A Study on Calculation of Line- To-Ground Fault Current Split Factor to Earth in Overhead Transmission Lines)

  • 최종기;이원교;최인혁;이상윤;황갑철
    • 전기학회논문지
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    • 제57권11호
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    • pp.1929-1932
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    • 2008
  • In case of a line-to-ground fault at transmission lines, a portion of fault current will flow into the earth through the footings of the faulted tower causing electrical potential rise nearby the faulted tower footings. In this situation, any buried pipelines or structures nearby the faulted tower can be exposed to the electrical stress by earth potential rise. Although many research works has been conducted on this phenomena, there has been no clear answer of the required separation distance between tower footings and neary buried pipeline because of its dependancy on the soil electrical charactersics of the concerned area and the faulted system.