지반환경공학 연구실  
     
 

우리나라는 전 국토의 3분의 2 이상이 산지로서 사면, 터널, 지하 공간, 택지조성 등 토목공사에서 항상 지반 공학적 문제에 직면하게 됩니다. 예를 들어 토목공사의 대상이 흙과 암반임을 감안할 때 흙과 암반으로 구성되는 지반이 불균질하고 복잡한 자연매체로서 다양한 지질학적 현상을 반영하므로 토목분야에 있어서 지질학 및 지질공학에 대한 높은 수준의 이해를 필요로 하는 상황입니다. 지반환경공학 연구실은 지질학에서의 정성적(定性的) 표현들을 공학이 요구하는 정량적(定量的) 표현으로 전환시키는 연구를 위해 만들어지게 되었습니다. 저희 지반환경공학 연구실은 부산 경남을 비롯한 남부지역에서는 처음으로 최첨단 기기인 ‘암석시험 시스템(Rock Testing System)’이 설치, 가동 중입니다. 유압서보 전단시험기 등 7종으로 구성되어 있는 이 시스템은 터널이나 교량 등 국토 개발 사업에 필수적으로 수반되는 암석 및 암반의 역학적 특성을 분석하는 기기입니다.

 
     
 

Uniaxial Compressive Test (일축압축강도시험)

가장 빈번히 수행되는 강도 시험으로 무결암의 일축압축강도는 암반분류법의 분류요소이며 영률(Young's modulus), 포아송비(Poisson's ratio)와 같은 탄성상수를 얻을 수 있는 시험.

 
     
 

Triaxial Compressive Test (삼축압축강도시험)

구속압(confining pressure)과 편차응력(dexiatoric stress)을 받는 공동 주변 암반에서의 응력 조건을 모사하기 위한 시험.

 
     
 

Joint Direct Shear Test (절리면전단시험)

암반구조물의 파괴는 대부분 전단파괴 양상을 나타내는 매우 중요한 설계변수인 전단강도를 구하기 위한 시험.

 
     
 

Brazilian Test (압열인장시험)

암석은 압축보다는 인장 하에서 파괴가 쉽게 발생하기 때문에 암반 구조물에 인장응력이 발생하면 구조물이 파괴될 가능성이 높다. 암석의 인장파괴 가능성을 평가하기 위한 시험.

 
     
 

Seismic Velocity Measurement (탄성파속도시험)

암석 시료의 탄성파 속도를 통해 시료의 물리적 특성을 측정하기 위한 시험.

 
     
 

Point Load Test (점하중강도시험)

시험기의 휴대가 용이하여 현장 및 실험실에서 사용할 수 있으며 일축압축강도나 인장강도를 추정하기 위한 시험.

 
     
 

Slake durability Test (슬레이크내구성시험)

점토를 포함하고 있는 암석이 건·습 과정을 반복적으로 받을 경우의 팽창, 균열발생, 입자박리등의 현상으로 연암의 특성을 평가 또는 경암이 풍화작용을 받는 경우의 거동을 예측하기 위한 시험.

 
     
 

저희 실험실에서는 이러한 ‘암석시험 시스템’을 이용하여 터널, 교량, 지하저장소 등 대규모 국가 인프라 구축사업에 필수적인 암석 및 암반의 강도, 변형지수, 절리면 전단특성 등에 대한 분석 업무와 DOM(Discontinuity Orientation measurement)시추, 지표지질조사, 수압파쇄법(Hydraulic fracture test), 시추공전단시험(Borehole shear test), 평판재하시험(Plate load test)등의 지질공학적인 업무 및 RoSA-DOM, RoSA-Slope, K-dip과 같은 프로그램 개발 등의 업무를 하고 있습니다.

 
     
 

① 세부 분야

 
 

- rock testing and geotechnical engineering

 
 

DOM Drilling system (DOM시추)

  • Discontinuity Orientation Measurement
  • 시추코어를 이용한 불연속면의 방향성 및 위치 파악
  • 시추코어에서의 절리발달상태 표시
  • 심도별 절리발달 상태 및 절리망 생성
 
     
 

Field Survey (지표지질조사)

  • 과업지역 일대의 지질(암종, 층서) 및 지질구조 상세 조사
  • 단층, 습곡, 암맥, 지질경계 등의 조사 및 분석
  • 분포 암종의 현장 확인 및 시료 채취
  • 과업지역에 분포하는 불연속면의 특성 및 지질 구조 조사
 
     
 

Hydraulic Fracturing Test (수압파쇄시험)

  • 암반의 초기 응력 값과 측압계수 산정
  • 터널 안정성 해석에 필요한 초기응력상태에 대한 지반정보 제공
 
     
 

Plate Load Test (평판재하시험)

  • 대상지반의 전단파괴 유형, 극한 및 항복지지력, 지반 반력계수, 변형계수 등 지지력 변형 특성
  • 구조물 설계시 기초의 적합여부 및 보강법 제시
 
     
 

Borehole Shear Test (시추공전단시험)

  • 지반의 원위치 강도정수 산정
  • 풍화대의 점착력 및 내부마찰각 산정 및 원지반 풍화암의 강도정수 산정
  • 구조물 및 비탈면 안정 해석시 입력 물성치 활용
 
     
 

K-dip

  • 사면 안정성 해석
  • 평사투영해석
 
     
 

RoSA

  • Vector 해석에 근거한 불연속면의 방향성 및
  • 위치산정
  • 절리군 해석 및 Fisher 분포해석
  • 절리분포 및 간격해석, 구간별 RQD 산정
 
     
 

RoSA-slope

  • DOM 시추자료를 이용하여 개착 예정사면 및
  • 개착사면의 안정성 분석
  • 개착면의 절리 trace에 근거하여 사면파괴 양상 및 block 형성에 따른 안정성 분석
  • 절리 방향성 및 위치가 고려된 사면 해석
  • 평사투영 및 파괴유발 절리분포 해석이 병행된 사면 분석
 
 
     
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