기반암(bedrock) 세계

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응용지질학/토목지질 316

전기탐사의 현장탐사 및 자료처리

가. 측정 기자재1) 측정 기자재는 전기비저항 탐사기, 전극, 전선, 전원 등으로 구성된다.2) 전기비저항 탐사기는 탐사 목적상 요구되는 정밀도를 확보할 수 있는 것을 사용한다. 전극 및 전선에 대해서도 측정시에 단선 등의 문제가 생기지 않는 것을 사용한다. 전기비저항탐사에서 측정 기자재는 전기비저항 탐사기, 전극, 전선, 전원, 필요에 따라서는 전극절환장치 등으로 구성된다. 전기비저항 탐사기는 정기적으로 보정된 것을 사용한다. 전원은 건전지, 축전지 또는 발전기를 사용한다. 전극은 강철 등의 금속봉을 사용한다. 미소 전위를 측정하는 경우에는 황산구리를 사용한 비분극 전극을 사용하는 것이 이상적이지만 황산구리는 환경오염 물질임에 유의해야 한다. 전선은 비닐선 등 절연성이 좋은 것을 사용하고 속의 도선이 ..

전기탐사

4.3.1 전기탐사전기탐사에는 여러 종류가 있지만, 토목 분야에서는 전기비저항탐사가 일반적으로 사용되고 있다. 전기비저항탐사의 방법에는 수평 탐사, 수직 탐사, 2차원 탐사가 있지만, 현재는 2차원 탐사가 주로 사용되고 있다. 여기에서는 전기비저항탐사의 일반적인 방법에 대해서 기술한다.전기탐사에는 전기비저항탐사, 자연전위(SP)탐사, 유도분극(IP)탐사 등 여러 가지 방법이 있다. 자연전위탐사는 자연 현상 또는 인위적인 작용에 의해 지하에서 발생되는 전위의 분포를 측정함으로써, 주로 지하수 유동과 황화광물을 탐사하는 방법으로 최근 우리나라에서는 전기역학적 효과에 의해 발생되는 유동전위를 측정함으로써 각종 양수시험과 저수지 제당 및 방조제의 누수 부위 탐사에 적용하고 있다. 자연전위탐사에서는 인공적으로 지..

원격탐사

4.2.1 원리전자기파가 지표면에 입사하면 지표면에서는 반사, 산란, 복사 등이 일어난다. 이것을 항공기나 인공위성 등에 탑재된 관측 센서로 수식하고, 이 관측 자료를 이용하여 지표면의 상황을 파악하는 기술을 원격탐사라고 말한다. 원격탐사로는 지표면 이외에도 해역이나 대기를 대상으로 관측하는 것도 있다. 전자기파는 지표 물질의 물리적인 특성 차이에 따라 이의 반사, 산란, 방사 등의 상호작용의 양상이 달라진다. 원격탐사는 이 차이를 이용한 비접촉식 탐사법이라고 말할 수 있다.원격탐사에 이용하는 전자기파 대역으로는 광선 파장대역과 가시광선보다도 파장이 긴 마이크로파를 취급하는 SAR(Synthetic Aperture Radar)로 대별된다.광선 파장대역에서의 원격탐사는 지표 물질 고유의 스펙트럼 특성을 이..

토양의 자연정화(Natural attenuation)기능이란?

□ 토양의 자연정화(Natural attenuation)기능이란? • 자연정화(Natural attenuation)란 무엇인가? (1) 자연적인 과정에 의한 오염물의 정화(2) 적절한 시간 내에 정화목표 수치를 이룰 수 있지, 인간의 건강과 환경을 보호할 수 있는지에 기초하여야 한다.(3) 자연정화과정들- 물리적(비파괴적, non-destructive) 작용가. 토양입자들에 의한 흡착작용(adsorption)나. 지하수에서의 희석(dilution)과 분산(dispersion)- 화학적(파괴적, destructive) 작용가. Biotic degradation나. Abiotic degradation • Natural attenuation은 “do nothing"과 무엇이 다른가? (1) 자연정화는 자연적인..

암석시험 : 삼축압축 및 전단강도(Triaxial Compressive & Shear Strength)

암반의 안정성을 논의할 경우, 암반이 나타내는 역학적 특성을 파악하는 것은 필수적이다. 기본적으로 중요한 것은 암반 내 응력-변형률 상태와 유사한 시험조건을 설정하고 평가하는 것이다. 높은 응력환경 하에 있는 암석의 거동이나 그에 따른 지압현상 또는 단층이나 습곡 등의 지질구조에 관계되는 각종 현상을 해명하기 위해서는 삼축압축시험이 유력한 수단이 된다. 암반 내에는 일반적으로 세 개의 주응력이 모두 압축응력인 것이 보통이다. 삼축압축시험은 이와 같은 응력 상태를 인공적으로 만들어서 그때의 암석의 거동을 관측하는 시험이다.특히 삼축압축시험은 완전한 파괴 포락선에 대한 해석이 요구될 경우 실시된다. 정수압이 구속압(또는 봉압, confining pressure)으로서 원통형의 암석시편의 표면에 작용하는 상태..

암석시험 : 전단강도(Shear Strength)

암석의 전단강도는 전단상자시험(Shear box test), 단일 및 이중전단시험(Direct single and double shear test), 펀치전단시험(Punch shear test), 토션전단시험(Torsion shear test) 등을 통해 측정할 수 있다. 또한 전단강도인자(shear strength parameter)는 삼축압축시험을 통해서도 얻을 수 있다. 가장 널리 사용되는 방법으로는 연암 또는 불연속면에 대한 전단상자시험과 경암에 대한 삼축압축시험이다. 전단상자시험에서 암석시료는 소석고(plaster of Paris)로 고정된다. 만일 불연속면 표면과 같은 특정 방향을 따른 파괴(전단)가 요구될 경우 이 방향에 따라 전단상자의 전단면이 정렬되어야 한다. 일정한 수직응력이 시료에 전..

암석시험 : 인장강도(Tensile Strength) 시험

인장강도는 암석과 같은 취성재료에 있어 파괴에 가장 큰 영향을 미치는 주요한 요소이다. 암석의 인장시험에는 직접인장시험과 간접인장시험이 있다. 직접인장시험은 그림 ##에서와 같이 원통형 또는 각주형(prismatic) 시험편에 인장하중을 가하여 파괴될 때의 응력상태를 측정하는 것으로 단면적 A의 시험편이 일정한 인장하중 Pt 로 파괴되었을 때 인장강도 St 는 다음과 같이 정의된다. 이 시험에서 주의하여야 할 점은 우선 시험편의 축방향에 평행한 인장응력이 시험편의 양단에 균질하게 작용하여야 하고, 시험편을 고정하는 방법에 의한 시편내의 수평방향의 응력의 발생이 없어야 한다는 점이다. 이러한 grip의 영향을 최소화하기 위해 금속의 경우 중앙부의 직경을 양단보다 작게 제작하는 방법이 사용되나 암석의 경우 ..

암석시험 : 일축압축강도(Unconfined Compressive Strength) 시험

일축압축강도(Sc)는 원통형 또는 각주(prism)형태의 암석 시험편에 구속압(confining pressure)이 없는 상태에서 압축력을 작용시켜 파괴가 일어났을 때의 하중(Pc)을 시험편의 단면적(A)으로 나눈 값을 말한다. Sc = Pc / A 이와 같이 얻어진 압축강도는 시험편의 형태, 크기, 함수율, 재하속도, 재하면의 거칠기 등과 같은 요소에 의해 영향을 받는다. 암석의 일축압축강도에 영향을 미치는 요인으로는 구성광물, 입자의 크기, 공극율, 풍화도, 절리 빈도 등의 내부적 요인과 시험편 사이의 마찰, 시험편의 형태, 크기, 가압속도 등의 외부적 요인이 있으며 외부적 요인에 의한 효과는 표준상태를 정의하여 조건을 일정하게 하는 것으로 보정하게 된다. 일반적으로 직경 54mm(NX core..

ROCK TESTING 시에 시료채취 및 시료준비 사항

암석의 역학적 특성의 측정에 필요한 장비와 시험절차를 간단한 이론과 함께 제시한다. 이러한 시험은 암석의 역학적 문제 또는 암석 구조의 평가 등에 필요한 역학적 특성에 대한 자료를 제공하는 데 그 목적이 있다.이에 따라 다양한 시험장비와 시험절차가 개발된 바 있고, 다양한 암석의 종류에 대한 시험이 수행되어, 많은 역학적인 특성값이 보고된 바 있다. 이러한 시험결과는 암석 자체의 특성뿐만 아니라 시험이 수행된 방식과 절차 등의 시험환경에도 크게 영향을 받는다는 점이 밝혀졌다. 이에는 시료의 크기 및 형태, 시료 표면의 편평도(flatness), 거칠기(smoothness), 재하면과 시료사이의 마찰, 재하속도, 시료내의 응력상태와 함수비 및 시험시의 온도와 같은 요소가 있다.따라서 다양한 시험조건에서 발..

암석의 파괴이론 (Theories of failure): Hoek-Brown 이론

암석과 암반에 대한 파괴기준은 많은 연구자들에 의해 암석시료에 대한 다양한 실험에 의한 경험식으로부터 유도된 바 있다. 그러나 암반에 대한 실제적인 파괴거동은 무결 암석에서부터 1개, 2개 또는 그 이상의 불연속면을 갖는 암반에서 매우 다양한 양상을 나타내므로 이들에 대한 적절한 기준을 제시하는 것은 매우 어렵다(표 2.8 참조). 무결 암석시료는 채취가 용이하고, 실험에서 여러 조건의 시험이 용이하게 이루어지므로 전술한 바와 같은 여러 가지의 파괴기준이 제시된 바 있으며, 실제로 토목분야에서는 이와 같은 기준에 근거한 설계가 이루어지고 있다. 그러나 다수의 절리군을 갖는 암반에 대해서는 시료의 제작으로부터 시험에 이르기까지 다양한 변수에 의해 그 기준의 제시 및 검증에 난점이 있다. Hoek and B..

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