• Title/Summary/Keyword: Rock mass discontinuities

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불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석 (Stability and Deformation Analysis Considering Discontinuities in Rock Mass)

  • 황재윤
    • 터널과지하공간
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    • 제25권1호
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    • pp.68-75
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    • 2015
  • 암반에는 단층 절리 층리 균열 편리 벽개 등 불연속면이 포함되어 있다. 따라서, 불연속면을 포함한 암반의 역학적 거동은 연속체와는 다르게 불연속면의 역학적 거동에 좌우된다. 본 연구에서는 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석기법을 제안하고, 암반 붕괴재난현장에 적용했다. 암반 불연속면을 고려하여 평사투영법에 의한 안정해석과 개별절리요소를 포함한 유한요소법에 의한 변형해석 프로그램을 개발하여, 실제 암반 붕괴 재난현장 지역에서의 해석결과와 비교 및 검토를 하였다. 암반 현장에 적용하여 결과를 비교 검토함으로써, 암반의 파괴 거동 해석에 있어서 개발한 불연속면을 고려한 암반의 안정변형해석법의 적용성에 대한 검증을 하였다.

울산지역 퇴적암류의 지질공학적 특성 (Engineering Geological Characteristics of Sedimentary Rocks at Ulsan Area)

  • 김광식;김광염;서용석;김창용
    • 지질공학
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    • 제17권4호
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    • pp.535-544
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    • 2007
  • 퇴적암에서 발달된 불연속면들은 암반의 공학적 특성들을 결정하는 가장 중요한 인자이다. 이들 불연속면을 기재하는 요소들은 일반적으로 불균질성과 불확실성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 이러한 불연속면의 기재요소를 정량적이고 객관적으로 결정하기 위해 확률론적 통계기법을 이용하였다. 울산 일대의 33개의 퇴적암 사면을 선정하여 ISRM(1978)에서 제시한 불연속면의 조사항목을 바탕으로 불연속면의 특성 조사를 수행하였으며, 조사된 항목의 확률분포함수를 분석하여 울산지역 백악기 하양층군 퇴적암류의 지질공학적 특성을 파악하였다.

다변량분석을 이용한 터널에서의 간편 RMR에 관한 연구 (A Study of Simple Rock Mass Rating for Tunnel Using Multivariate Analysis)

  • 위용곤;노상림;윤지선
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.493-500
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    • 2000
  • Rock Mass Rating has been widely applied to the underground tunnel excavation and many other practical problems in rock engineering. However, Rock Mass Rating is hard to make out because it is difficult to estimate each valuation items through all kind of field situations and items of RMR have interdependence. So the experts of tunnel assessment have problems with rating rock mass. In this study, using multivariate analysis based on domestic data(1011EA) of water conveyance tunnel, we presented rock mass rating system which is objective and easy to use. The constituents of RMR are decided to RQD, condition of discontinuities, groundwater conditions, orientation of discontinuities, intact rock strength, spacing of discontinuities in important order. In each step, we proposed the best multiple regression model for RMR system. And using data which have been collected at other site, we examined that presented multiple regression model was useful.

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LiDAR를 이용한 암반 불연속면 추출 기술의 개발 현황 (Technical Development for Extraction of Discontinuities in Rock Mass Using LiDAR)

  • 이현우;김병렬;최성웅
    • 터널과지하공간
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    • 제31권1호
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    • pp.10-24
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    • 2021
  • 지하 구조물 구축 시 구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 주변 암반에 대한 암반 분류가 필수적으로 수행해야 한다. 특히 암반 내에 존재하는 불연속면은 암반의 물리적, 역학적 특성에 지배적인 영향을 미치므로 암반 불연속면에 대한 정확한 정보의 획득을 통해 신뢰도 높은 암반분류값을 제시하는 것은 매우 중요한 요소이다. 이러한 암반 분류는 지금까지 대부분 수작업을 통해 수행되었다. 그러나 대규모 지질조사와 같은 대형 조사면적에 대한 정확도의 부재, 비숙련자에 의한 암반 등급 결정값의 신뢰도 결여 등에 대한 문제점들이 항시 제기되어 왔다. 따라서 최근에 와서는 넓은 범위에 대해서도 신속하고 정확한 암반 분류를 위해 LiDAR를 이용한 암반 분류의 자동화에 대한 연구가 국내·외적으로 널리 이루어지고 있는 추세이다. 그러나 LiDAR 촬영으로 획득되는 point cloud로부터 불연속면의 정보를 분석하는 알고리즘의 특성에 따라 상이한 결과가 도출될 수 있으며, 숙련자에 의한 수작업의 결과를 완벽하게 대체하기에는 미흡한 경우가 종종 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 LiDAR 촬영으로 획득한 point cloud로부터 불연속면을 추출하는 다양한 알고리즘을 설명하였으며, 이들 알고리즘을 이용하여 실제 암반 사면을 대상으로 불연속면을 추출하는 과정을 분석하였다. 본 연구에서 제시하는 다양한 알고리즘의 적용 과정은 향후 LiDAR 등을 통하여 획득한 디지털 데이터로부터 암반 불연속면을 추출하는 연구에서 참고자료로 활용될 것을 기대한다.

An Evaluation Method for Three-Dimensional Morphologies of Discontinuities considering the Shear Direction

  • Zhang, Qingzhao;Luo, Zejun;Pan, Qing;Shi, Zhenming;Jang, Bo-An
    • 지질공학
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    • 제32권1호
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    • pp.85-99
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    • 2022
  • Rock discontinuities, as weak interfaces in rock, control mechanical properties of rock mass. Presence of discontinuities complicates the engineering properties of rock, which is the root of anisotropy and heterogeneity that have nonnegligible influences on the rock engineering. Morphological characteristics of discontinuities in natural rock are an important factor influencing the mechanical properties, particularly roughness, of discontinuities. Therefore, the accurate measurement and characterization of morphologies of discontinuities are preconditions for studying mechanical properties of discontinuities. Taking discontinuities in red sandstone as research objects, the research obtained three-dimensional (3D) morphologies of discontinuities in natural rock by carrying out 3D morphological scanning tests. The waviness and roughness were separated from 3D morphologies of rock discontinuities through wavelet transform. In addition, the calculation method for the overall slope root mean square (RMS) as well as slope RMSs of waviness and roughness of 3D morphologies of discontinuities considering the shear direction was proposed. The research finally determined an evaluation method for 3D morphologies of discontinuities by quantitatively characterizing 3D morphologies with the mean value of the three slope RMSs.

다변량분석을 이용한 터널에서의 효율적인 암반분류에 관한 연구 (A Study of Efficient Rock Mass Rating for Tunnel Using Multivariate Analysis)

  • 위용곤;노상림;윤지선
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.41-49
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    • 2000
  • 지하 터널 굴착 등의 암반 공학적 문제에 있어서 암반분류가 널리 적용되고 있다. 하지만, 조사 방법이 체계화되어 있지 않아서 터널 지질 전문가라 할지라도 암반분류에 어려움이 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다변량분석을 이용하여 객관적이고 사용하기 간편한 암반분류법을 제시하였다. RMR 요소는 RQD, 절리상태, 지하수, 강도, 보정, 절리간격 순으로 중요도가 결정되었으며, 각각의 단계에서 RMR에 관한 최적의 다중회귀모형식을 제시하였다.

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암반지하수 특성 인자로서 불연속면 밀도 적용 사례 연구 (Case study on application of discontinuity density as a characteristics factor of rock mass groundwater)

  • 임명혁
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권5호
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    • pp.693-698
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    • 2024
  • 전북 진안 지역은 다양한 암석 종류와 더불어 발달하고 있는 불연속면의 종류 또한 다양하여, 암반 내 지하수 거동을 분석하기 위해 불연속면의 종류별 배향과 빈도를 측정하였다. 불연속면의 배향 중 주향을 방위각으로 측정하여 불연속면 궤적으로 표현하였고, 불연속면 밀도는 단위면적당 발달한 불연속면 길이의 합으로 수치화하였다. 연구 지역의 불연속면 궤적은 전체적으로 북동 방향이 우세하며, 화성암 분포 지역에서 남북 방향과 동서 방향이 우세하고, 퇴적암 분포 지역은 동서 방향과 북동 방향이 우세하게 나타난다. 불연속면의 종류 중 지층 경계와 층리 및 엽리의 우세 배향인 북동 방향과 유사한 불연속면 궤적을 보인다. 불연속면 빈도는 0.1m-1 ~ 1,000m-1로 다양한 범위를 보인다. 불연속면 밀도 분포를 불연속면 등고선도 그림으로 표현하였다. 그 결과 연구 지역의 남부와 남서부 데미샘 부근의 압쇄암과 마령면 일대의 화성암 지역, 북동부 용담댐 부근의 화성암 지역 및 북서부 운일암·반일암 부근의 화성암 지역 등이 불연속면 밀도가 100m-1 이상으로 가장 높게 나타났으나, 마이산 부근의 퇴적암 지역이 상대적으로 낮은 수치를 보였다. 기존 연구 지역의 물리탐사 및 시추조사 자료 결과와 지질구조 및 불연속면 밀도 및 궤적은 향후 암반 내 지하수 거동에 중요한 인자가 될 수 있음을 시사한다.

굴착면에서의 분리면방향성 평가 (Estimation of Discontinuity Orientations in Excavation Faces)

  • 노병돈;한병현
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1484-1489
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    • 2005
  • An inhomogeneous and anisotropic rock has different properties at different location. Thus, this refers to any of the properties which we may be measuring. There are two concepts of rock mass, namely, CHILE(Continuous, Homogeneous, Isotropic, Linear Elastic) material and DIANE(Discontinuous, Inhomogeneous, Anisotropic, Non-linear Elastic) rock. The former is essentially the properties of intact rock, the latter is essentially the properties governed by the structure of rock. In geotechnical aspect, the most important parameter is strength of rock or rock mass. In particular, characteristics of strength of rock mass depend upon the orientation of discontinuities And this orientation of discontinuities has different properties at different direction of excavation. Therefore, it needs for characterization of different properties of discontinuity orientation against different direction of excavation.

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암반 불연속면의 공학적 문제-(General Report) (Engineering Problems in Rock Discontinuity)

  • 신희순
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.161-184
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    • 2001
  • Rock masses usually contain such features as bedding planes, faults, fissures, fractures, joints and other mechanical defects which, although formed from a wide range of geological processes, posses the common characteristics of low shear strength, negligible tensile strength and high fluid conductivity compared with the surrounding rock material. In the engineering context here, the discontinuities can be the single most important factor governing the deformability, strength and permeability of the rock mass. Moreover, a particularly large and persistent discontinuity could critically affect the stability of any surface or underground excavation. For these reasons, it is necessary to develop a thorough understanding of the geometrical, mechanical and hydrological properties of discontinuities and the way in which these will affect rock mechanics and hence rock engineering.

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Numerical investigation of the impact of geological discontinuities on the propagation of ground vibrations

  • Haghnejad, Ali;Ahangari, Kaveh;Moarefvand, Parviz;Goshtasbi, Kamran
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권6호
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    • pp.545-552
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    • 2018
  • Blast-induced ground vibrations by a significant amount of explosives may cause many problems for mining slope stability. Geological discontinuities have a significant influence on the transmission of dynamic pressure of detonation and according to their position relative to the slope face may have damaging or useful impacts on the slope stability. In this study, the effect of geological discontinuities was investigated by modelling a slope with geological discontinuities through applying the dynamic pressure in three-dimensional discrete element code (3DEC). The geological discontinuities in four states that generally apperceived in mine slopes are considered. Given the advantages of the pressure decay function defined by some researcher, this type of function was used to develop the pressure-time profile. The peak particle velocities (PPV) values were monitored along an axis by utilization of Fish programming language and the results were used as an indicator to measure the effects. As shown in the discontinuity-free model, PPV empirical models are reliable in rocks lacking discontinuities or tightly jointed rock masses. According to the other results, the empirical models cannot be used for the case where the rock mass contains discontinuities with any direction or dip. With regard to PPVs, when the direction of discontinuities is opposite to that of the slope face, the dynamic pressure of detonation is significantly damped toward the slope direction at the surface of discontinuities. On the other hand, when the discontinuities are horizontal, the dynamic pressure of detonation affects the rock mass to a large distance.