• 제목/요약/키워드: Fault Zone

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양산단층대 터널시공에서 침하량 및 보강대책에 대한 연구 (A Study on the Ground Settlement and Reinforcement Measures in the Case of Tunnelling at the Yangsan Fault)

  • 정혁상;김혜양;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.35-48
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    • 2009
  • 일반적으로 단층대는 지반의 공학적 특성이 불량하므로 터널 시공시 굴착으로 인한 지반변위가 과다하게 발생하여 인접구조물에 악영향을 줄 수 있으며, 지하수 유입으로 인한 지반강도의 급격한 저하로 터널의 안정성 확보가 어렵다. 따라서, 인접구조물의 영향을 최소화하고 터널의 안정성을 확보하기 위하여 지반안정을 위한 차수 및 보강대책이 수립되어야 한다. 본 연구에서는 경부고속철도 노선 중 양산단층대를 통과하는 약 570m구간의 터널시공 사례를 분석하여 보강대책의 적정성에 대하여 분석하였다. 침하량 검토결과, Loganathan 등(1998, 2000) 식을 활용하여 산정한 침하량은 수치해석 결과와 유사하게 나타나 예측식의 적정성을 확인하였다. 단층대 구간에서 수행된 시험시공결과를 분석하여 적용공법의 적정성을 검토하였으며, 수치해석적 방법을 통하여 보강공법의 적용성을 검토하였다. 검토결과 대책공법 적용으로 터널변위가 감소하고 지보재 응력이 허용치 이내로 발생하였으므로 적용된 대책공법은 적정한 것으로 판단된다.

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Numerical simulation on mining effect influenced by a normal fault and its induced effect on rock burst

  • Jiang, Jin-Quan;Wang, Pu;Jiang, Li-Shuai;Zheng, Peng-Qiang;Feng, Fan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권4호
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    • pp.337-344
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    • 2018
  • The study of the mining effect influenced by a normal fault has great significance concerning the prediction and prevention of fault rock burst. According to the occurrence condition of a normal fault, the stress evolution of the working face and fault plane, the movement characteristics of overlying strata, and the law of fault slipping when the working face advances from footwall to hanging wall are studied utilizing UDEC numerical simulation. Then the inducing-mechanism of fault rock burst is revealed. Results show that in pre-mining, the in situ stress distribution of two fault walls in the fault-affected zone is notably different. When the working face mines in the footwall, the abutment stress distributes in a "double peak" pattern. The ratio of shear stress to normal stress and the fault slipping have the obvious spatial and temporal characteristics because they vary gradually from the higher layer to the lower one orderly. The variation of roof subsidence is in S-shape which includes slow deformation, violent slipping, deformation induced by the hanging wall strata rotation, and movement stability. The simulation results are verified via several engineering cases of fault rock burst. Moreover, it can provide a reference for prevention and control of rock burst in a fault-affected zone under similar conditions.

RMR 변수의 $x-R_s$ 관리도 분석을 통한 굴착면 전방 단층대 예측 기법 (New approach on prediction of fault zone ahead of tunnel face by using $x-R_s$ control chart for RMR parameters)

  • 임성빈;김광염;김창용;서용석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.463-473
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    • 2010
  • 통계 관리도 기법을 활용한 터널 굴착면 전방 단층대 예측 기법을 제시하고 적용성을 검토하였다. 5개의 RMR 변수와 기초 RMR에 대한 $x-R_s$ 관리도를 작성하여 단층대로 접근함에 따른 각 변수의 변화 분석을 통해 이상 구간을 통계적인 기준에 의해 판정하였으며, 이러한 이상 구간을 단층대 구간으로 간주하였다. 관리도 평가 기법을 터널 시공현장에 적용한 결과, 선진수평시추 및 막장 관찰을 통해 확인된 3 개소의 단층대 구간은 관리도 판정에 의해 단층대가 출현하는 시점보다 각각 1~3 굴착면 이전에 인지되었으며, 거리로 환산하면 2.2 m, 5.0 m, 6.0 m 이전에 해당된다.

Study on the behavior of radionuclides in geologic samples from fault zone, Gabal Um Hamd, southwestern Sinai, Egypt

  • Doaa M. El Afandy;Eman M. Ibrahim;Ibrahim E. El Aassy;H.A. Abdel Ghany
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권9호
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    • pp.3785-3795
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    • 2024
  • The present study concerned with the activity concentrations of natural radionuclides (238U, 234U, 230Th, 226Ra, 232Th, 40K and, 235U) in ten sedimentary rock samples collected from fault zone, Gabal Um Hamd, southwestern Sinai, Egypt. These samples were investigated to study their behavior during a part of geologic time. The activity concentrations were measured using γ-ray spectrometry (HPGe detector). The investigated samples were analyzed for major oxides using the XRF technique. The results demonstrated high average activity concentrations of 238U, 234U, 230Th, 226Ra, 232Th, 40K and, 235U than the worldwide average values as reported by UNSCEAR 2008. Theil diagram showed that there are accumulation and leaching of uranium in some samples in the two sides of the fault zone. It is noticed that the ages of uranium depositions for the samples collected from the downthrown of the fault zone vary from 121.5 to 440.1 ky, while for the sample collected from the upthrown of the fault is 210.9 ky. The 230Th/232Th activity ratios range between 4.55 and 91.04 for downthrown samples and between 4.75 and 6.05 for upthrown samples which are smaller than 20 except for two samples, indicating a contamination of the samples by detrital 230Th. After subtraction of the detrital 230Th, the corrected ages for downthrown samples vary from 119.1 to 231.7 ky while for upthrown samples vary from 164.4 to 390 ky.

스러스트 단층대에서의 대단면 수로터널 낙반 및 보강 사례 (A Case Study of Collapse and Reinforcement for Large Span Waterway Tunnel at Thrust Fault Zone)

  • 김영근;한병현;이승복;김응태
    • 터널과지하공간
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    • 제21권4호
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    • pp.251-263
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    • 2011
  • 대단면 터널의 안전한 시공을 달성하기 위해서는 굴착암반의 공학적 특성 및 단층 등과 같은 구조지질적인 특성에 대한 파악이 무엇보다 중요하다. 본 현장은 운모 편암내에 대규모 스러스트 단층이 존재하고 있어, 대단면 터널 굴착시 터널의 안정성에 매우 심각한 영향을 미치는 지질공학적 리스크가 특히 큰 현장이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 스러스트 단층의 구조지질적 분포 특성 및 단층암의 공학적 특성에 대한 지반조사결과를 바탕으로 터널낙반의 원인과 메카니즘을 분석하고, 이를 바탕으로 대단면 터널의 안전한 재시공을 위한 합리적인 보강대책을 수립하였다.

가음단층계의 선형구조 추출과 선형구조와 단층활동의 관련성 (Extraction of Lineament and Its Relationship with Fault Activation in the Gaeum Fault System)

  • 오정식
    • 한국지형학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.69-84
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    • 2019
  • The purpose of this study is to extract lineaments in the southeastern part of the Gaeum Fault System, and to understand their characteristics and a relationship between them and fault activation. The lineaments were extracted using a multi-layered analysis based on a digital elevation model (5 m resolution), aerial photos, and satellite images. First-grade lineaments inferred as an high-activity along them were classified based on the displacement of the Quaternary deposits and the distribution of fault-related landforms. The results of classifying the first-grade lineaments were verified by fieldwork and electrical resistivity survey. In the study area of 510 km2, a total of 222 lineaments was identified, and their total length was 333.4 km. Six grade lineaments were identified, and their total length was 11.2 km. The lineaments showed high-density distribution in the region along the Geumcheon, Gaeum, Ubo fault, and a boundary of the Hwasan cauldron consisting the Gaeum Fault System. They generally have WNW-ESE trend, which is the same direction with the strike of Gaeum Fault System. Electrical resistivity survey was conducted on eight survey lines crossing the first-grade lineament. A low-resistivity zone, which is assumed to be a fault damage zone, has been identified across almost all survey lines (except for only one survey line). The visual (naked eyes) detecting of the lineament was evaluated to be less objectivity than the automatic extraction using the algorithm. However, the results of electrical resistivity survey showed that first-grade lineament extracted by visual detecting was 83% reliable for inferred fault detection. These results showed that objective visual detection results can be derived from multi-layered analysis based on tectonic geomorphology.

단층의 해석상의 고려사항과 암반구조물에 미치는 영향 (Consideration of FEM Analysis and Effect of Structure in Fault Rock)

  • 안성율
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
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    • pp.160-169
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    • 2007
  • In this study, Analyzed stress history, state of stress, ratio of stress/strength to use FEM. Fault Zone depth is 3m, 6m, 9m, 12m and 15m for study, and also Distance is 3m, 6m, 9m, 12m and 15m at center of tunnel with thickness 3m fault zone. It is not appeared that Arching in stress state and stress history by FEM. On the other hand, excessive shear stress and high compressive stress happened. Therefore, Tunnel design is desirable that do it so that state of stress that is the imbalance may be uplemented. it is important that examine each state of stress and stress history in detail tunnel design.

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청송군 현서면 일대 도수로터널내 지하수 유입량과 수리지질 특성의 관련성 (Relation between Groundwater Inflow into the Waterway Tunnel and Hydrogeological Characteristics in Hyeonseo-myeon, Cheongsong-gun, Korea)

  • 박재현;함세영;성익환;이병대;정재열
    • 지질공학
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    • 제11권2호
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    • pp.141-152
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    • 2001
  • 영천댐 도수로 터널 중 청송군 현서면 지역의 터널 구간(연장 1,484m)에 대한 터널내 유입량과 수리지질학적 특성간의 관계를 연구하였다. 본 연구에서는 터널내로 유입되는 초기 유입량(라이닝 및 그라우팅 이전의 유입량)과 터널지역의 사암층, 절리빈도, 절리간극 및 간격, 단층, 수리전도도간의 관계를 분석하였다. 그리고 절리빈도와 수리전도도의 관계도 고찰하였다. 본 연구지역에서는 단층폭과 터널내 지하수 유입량의 관련성이 가장 크며, 사암의 두께, 수리전도도, 절리빈도순으로 관련성이 낮아지는 것으로 판단된다.

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파쇄대 예측을 위한 터널의 3차원 수치해석 (3-Dimensional Tunnel Analyses for the Prediction of Fault Zones)

  • 이인모;김돈희;이석원;박영진;안형준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.99-112
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    • 1999
  • 막장 전방에 파쇄대 등의 불연속면이 존재할 경우, 이를 미리 예측하지 못한채로 굴진을 하게 되면 파쇄대로 인해 터널 굴진에 따라 발생된 종방향 아칭에 영향을 주어 막장면 전방에 응력이 집중하게 된다. 터널 및 지하공간의 설계시에는 불확실한 설계요소를 과다하게 내포하고 있으므로 경제적이고 안정성이 확보된 터널 시공을 위해서는 터널 막장면에서의 정확한 계측으로 막장 전방의 파쇄대를 예측하여 터널 지보체계에 신속히 대비함이 필요하다. 최근의 연구결과에 의하면 3차원 절대변위계측에 의해 터널의 시공 시 굴진에 따라 지반의 강도차이로 인해 발생된 종방향 변위의 변화를 측정하여 막장 전방의 불연속면을 미리 예측할 수 있다고 하였다. 본 연구는 혼합법을 사용한 3차원 수치해석으로부터 얻어지는 변위로부터 L/C (천단부의 종방향 변위[L]와 천단부의 침하량[C]의 비 )와 S/C (측벽의 수평방향 변위[S]와 천단부의 침하량[C]의 비), (Ll-Lr)/C (좌측벽의 종방향변위[Ll]와 우측벽의 종방향변위[Lr]의 차와 천단부의 침하량[C]의 비), 평사투영법을 중심으로 지반에 파쇄대가 존재할 경우에 대해 여러 가지 초기 지중응력조건에서 터널 굴착에 따른 3차원 절대 변위를 분석하여 그 존재를 예측할 수 있는 기법을 제시하였다.

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옥천대(沃川帶)의 지질(地質) 및 광물자원(鑛物資源)에 관(關)한 연구(硏究) -제천남부(堤川南部)의 옥천계(沃川系)의 조선계(朝鮮系)의 경계(境界) 및 부근(附近)의 지질(地質)- (Geology and Mineral Resources of the Okchǒn Zone-The Boundary between the Okchǒn and Chosǒn Systems in the South of Jechǒn, and the Geology in its Vicinity-)

  • 김옥준;민경덕;김규한
    • 자원환경지질
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    • 제19권3호
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    • pp.225-230
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    • 1986
  • Various interpretations on the boundary between the $Okch{\check{o}}n$ system and the Great Limestone series of the $Chos{\check{o}}n$ system, and on the geologic structure and stratigraphy of the $Okch{\check{o}}n$ system have been yielded by the previous studies, and they are still in hot debate. The present work has mainly studied on the boundary between the $Okch{\check{o}}n$ and $Chos{\check{o}}n$ systems in the south of $Jech{\check{o}}n$, and the geology in its vicinity to clarify the previous misinterpretations if any on the geologic structure and in trun stratigraphy of the area concerned. The boundary between the $Okch{\check{o}}n$ system and the Great Limestone series of the $Chos{\check{o}}n$ system has been thought to be (1) gradational relation which means two systems are the same formation, (2) unconformable relation in which the $Okch{\check{o}}n$ system overlies the $Chos{\check{o}}n$ system, (3) unconformable relation in which the $Chos{\check{o}}n$ system overlies the Okchon system indicating that the age of the $Okch{\check{o}}n$ system is Precambrian, and (4) fault contact in which the $Okch{\check{o}}n$ system of Precambrian age comes in contact with the $Chos{\check{o}}n$ system of Cambro-Ordovician age. The present study clearly found that the relationship between the two systems is a fault zone contact. Shear zone of a width of 300 to 400m is developed, and andesitic volcanics and basic dikes are intruded along the fault zone. This fault contact is exactly the north extension of the Bonghwajae fault, which was denominated long time ago by two of the present authors. The eastern side of the fault has been uplifted so that the $S{\check{o}}changri$ formation of the $Okch{\check{o}}n$ system cropped out in the zone of the Great Limestone series. All the previous workers thought that the $S{\check{o}}changri$ formation rests on the Great Limestone series, but the present study found an overthrust having a strike of $N8^{\circ}E$ and dip of $30^{\circ}NW$ between them, and the $S{\check{o}}changri$ formation has thrusted over the Great Limestone series at the central part of the study area. In the southern and northern parts of this uplifted $S{\check{o}}changri$ formation, the Great Limestone series rests unconformably on it. In the eastern part of the study area where the Mt. Dangdu is located and the previous workers thought that the $S{\check{o}}changri$ formation rests on the Great Limestone series, Precambrian basement rock whose age is older than 1720+50 m.y. crops out in the northern part of the east-west trending high angle fault, and the Great Limestone series rests unconformably on the basement.

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