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Case study on evaluation of irregular petrography and aggregate utilization in Gyeonggi-do Dongtan
박병석,김승현,구호본 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1
경기도 동탄 ○○ 현장, 지반을 구성하는 기반암의 연경 및 골재활용 가능성을 평가하기 위하여 연구를 수행하였다. 현장의 기반암은 선캠브리아기 변성암류에 쥐라기 화성암류와 백악기화산암류가 관입되어 형성된 지반이며, 기반암은 풍화에 약한 흑운모편마암이 넓게 분포하며 시대미상의 변성암류인 화강편마암이 국부적으로 분포하는 것으로 나타나 설계당시 암종의 방향성과 풍화정도 등 암상태를 정확하게 판정하기 어려웠다. 설계당시에 연암 이상의 발파암을 유용하는 것으로 계획하였으나, 현장 진행과정에서 노출된 암은 풍화가 상당히 진행된 풍화암 또는 연암으로 나타나 전체를 유용하기에는 어려운 실정이었다. 설계당시의 기존자료와 조사한 암선을 분석하고 추가 지반조사와 탄성파 탐사를 통하여 기반암의 연경 및 골재활용 가능성을 평가하고자 하였다. 일반적으로 암반을 분류하기 위해 지질학적 분류, 불연속면에 의한 분류, 풍화도에 의한 분류 및 RQD와 속도지수에 의한 분류법, 일축암축강도와 탄성파속도에 의한 분류, 암석강도와 탄성계수에 의한 분류법이 사용된다. 당초 지반조사 결과 암종변화와 연암 보통암 연암으로 암질변화가 심하게 나타났으며 당초 조사결과와 횡단상의 암선이 상이한 것으로 나타나 현 노출된암반에 대한 조사 및 분석(노두조사, 지질햄머, 슈미트햄머, 점하중강도)을 수행하고 하부지반에 대한 지반조사 및 탄성파탐사를 수행하여 기반암의 연경 및 골재활용 가능성을 평가하였다. 현장에서 노두조사, 슈미트해머, 점하중강도 시험을 선 수행하고, 시료를 채취하였다. 슈미트해머 및 점하중강도 시험을 통하여 암석강도를 추정하고, 암버력 블록시료를 암질등급 및 풍화정도에 따라 연암, 보통암, 경암 으로 분류하고, 암질등급 및 풍화정도에 따른 전체 강도를 확인하였다. 암질등급에 따른 평균강도는 연암 39.3MPa, 보통암 62.6MPa, 경암 123.6MPa로 나타났다. 풍화에 따른 평균강도는 심한풍화 19.0MPa, 보통풍화 49.7MPa, 약간풍화 65.3MPa, 신선 151.4MPa로 나타났다(표. 1). 풍화상태로만 판단하면 연암의 경우 심한풍화~보통풍화, 보통암의 경우 보통풍화~ 약간풍화, 경암의 경우 약간풍화~신선으로 나타났다. 연암의 경우 풍화에 대한 강도차이가 3~10배의 매우 큰 차이를 보이므로 풍화여부를 우선적으로 고려하였다. 풍화정도에 따라 큰 편차를 나타내지만, 보통암 이상의 경우 부분적인 유용이 가능한 것으로 판단하였다. 보통암 상태가 매우 불규칙하고, 굴착시 보통암 이상을 선별하기가 어려운 상태이므로, 시추조사 결과에 따른 RQD를 활용하여 보통암 이상의 RQD% 만큼 평가하는 것이 적정할 것으로 판단된다. RQD값의 경우 10cm이상의 코어 회수율이므로 회수되는 과정에서 풍화정도가 반영된 것으로 추정할 수 있다. 당 현장의 경우 보통암에서도 부분적으로 풍화가 심한 것이 확인 되었으므로 평균 RQD값 약 40%정도(NBH-1 보통암 구간 RQD 50%, 20%, 51% 및 LH공사 보통암 기준 RQD 25~50%)를 유용가능한 암으로 추정하는 것을 제안하였다.