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목차
차 례
1. 서 언 --------------------------------- 1
1.1 과업 목적 -------------------------------------------- 1
1.2 과업 범위 -------------------------------------------- 1
1.3 과업수행과정 ----------------------------------------- 1
2. 일반 현황 -------------------------------- 4
2.1 위치 및 지형 ----------------------------------------- 4
2.2 일반 지질 현황 --------------------------------------- 5
2.3 사면 현황 -------------------------------------------- 7
3. 현장 조사 및 시험 ------------------------- 10
3.1 개 요 ---------------------------------------------- 10
3.2 지표 지질 조사 --------------------------------------- 10
3.3 실내 암석 시험 --------------------------------------- 16
3.4 타 지역 사면 사례조사 -------------------------------- 26
4. 안정성 분석 ------------------------------ 33
4.1 개 요 --------------------------------------------- 33
4.2 SMR 분류에 의한 분석 ------------------------------- 34
4.3 평사 투영에 의한 분석 -------------------------------- 44
4.4 한계평형해석에 의한 분석 ----------------------------- 49
4.5 분석 결과 -------------------------------------------- 58
5. 보수․보강 대책 -------------------------- 64
5.1 암반 사면의 안정화 공법 ------------------------------ 64
5.2 보수․보강 대책방안 ---------------------------------- 72
6. 결 론 ---------------------------------- 78
7. 참고 문헌 -------------------------------- 79
1. 서 언 --------------------------------- 1
1.1 과업 목적 -------------------------------------------- 1
1.2 과업 범위 -------------------------------------------- 1
1.3 과업수행과정 ----------------------------------------- 1
2. 일반 현황 -------------------------------- 4
2.1 위치 및 지형 ----------------------------------------- 4
2.2 일반 지질 현황 --------------------------------------- 5
2.3 사면 현황 -------------------------------------------- 7
3. 현장 조사 및 시험 ------------------------- 10
3.1 개 요 ---------------------------------------------- 10
3.2 지표 지질 조사 --------------------------------------- 10
3.3 실내 암석 시험 --------------------------------------- 16
3.4 타 지역 사면 사례조사 -------------------------------- 26
4. 안정성 분석 ------------------------------ 33
4.1 개 요 --------------------------------------------- 33
4.2 SMR 분류에 의한 분석 ------------------------------- 34
4.3 평사 투영에 의한 분석 -------------------------------- 44
4.4 한계평형해석에 의한 분석 ----------------------------- 49
4.5 분석 결과 -------------------------------------------- 58
5. 보수․보강 대책 -------------------------- 64
5.1 암반 사면의 안정화 공법 ------------------------------ 64
5.2 보수․보강 대책방안 ---------------------------------- 72
6. 결 론 ---------------------------------- 78
7. 참고 문헌 -------------------------------- 79
본문내용
에 암편을 분실하지 않도록 주의한다.
자연상태의 비중 (식 3.2)
<그림 3.3> 수중중량 측정
3.3.2 일축압축 강도시험
1) 개요
일축압축시험이란 원주나 각주 모양의 정형한 시험편에 축방향에만 압축력을 가하여 시험한다. 가장 빈번히 실시되는 시험의 하나이며, 강도를 구하는 것 외에 시험편의 변형이나 변형률을 측정하고 탄성계수나 poisson\'s ratio 등의 역하적 성질의 측정도 실시된다. 또한 시험 결과는 기초 데이터로서 각종 목적에 사용된다.
2) 기초사항
일축압축 시험은 원리적으로 간단하지만 각종 시험조건에 따라 측정 결과가 변동하기 때문에 측정된 데이터의 취급이나 해석에는 주의할 필요가 있다.
결과에 중요한 영향을 미치는 요인으로는
① 시험편의 형상치수
② 시험편의 마무리 정도
③ 시험기 가압판과 시험편 끝면과의 접촉상황
④ 시험편의 건조 정도
⑤ 하중의 작용 방법
3) 시험 방법
① 시험편
시험편 형상은 원주 또는 정사각주로 하여 세로 : 가로 비를 2 전후 (1.8~2.2)로 한다. 시험편 위아래 끝면은 매끄럽게 마무리하는 것이 바락직하고 될 수 있으면 연마하는 것이 바람직하며, 서로 평행하게 하고 또한, 측면은 수직으로 되어 있어야 한다.
② 시험의 실시
시험편을 시험기 가압판 중앙에 놓고 시험편, 가압판, 시험기의 중심선이 일치하도록 주의한다. 또한, 가압판과 시험편 끝면이 일정하게 접촉하도록 한다. 하중은 매끄럽게 증가하도록 작용시킨다. 파괴할 때까지의 시간은 1~15 분간으로 한다. 시험편이 파괴할 때까지 시험기가 제시한 최대하중을 읽는다.
③ 결과의 정리
시험편 일축압축강도는 다음 어느 것이든 하나의 식을 사용하여 계산한다.
원주형 시험편의 경우 (식 3.2)
각주형 시험편의 경우 (식 3.3)
여기서, : 일축압축강도 (kgf/cm²)
: 시험기가 제시한 최대하중 (kgf)
: 원주형 시험편의 직경 (cm)
: 정사각주 시험편의 일변의 길이 (cm)
④ 국산 만능 시험 장치
본 시험기에 장착되는 Indicator는 인장, 압축, 굴곡, 항절 시험 등을 할 수 있는 유압 - 수동밸브 제어형 만능재료시험기에 부착되는 장비로서 종래의 지침식 시험기(Analog) 및 숫자식 시험기(Digit Type) 에서 발전된 것으로 하중을 전자식 감응 장치인 Load (Press.) Cell로 감지하여 디지털 표시 장치로 표시하게 되며, 정밀도 및 내구성 면에서 훨씬 발전된 시험기이다.
■ 본 Indicator는 각종 편이 기능이 메뉴방식으로 구성되어 있으나 본 시험기는 컴퓨터로 시험데이터가 전송되는 관계로 대부분의 기능을 프로그램에서 억제시킨 단순 구조로 구성되어 있다.
■ 본 Indicator는 시험 중에는 시험 하중(Load)과 변형량(Elongation)이 관계를 LCD Display Pane에 표시되며 Analog Output 단자에서는 시험 하중 및 변형량이 아날로그 전압으로 출력된다.
3.3.3 압열 인장 시험
1) 개요
직접인장 강도 시험은 그 결과가 합리적이라면 매우 신뢰성 있는 인장 강도에 대한 정보를 제공하지만 시험이 매우 불편하고 시간과 비용이 많이 소요되며, 시험이 실패하게 될 경우가 많이 발생한다. 이러한 단점을 제거하기 위하여 실린더형 시료의 측면에 압축 하중을 가함으로써 간접적으로 시험편의 인장강도를 산출할 수 있는 시험방법인 압열인장시험(Brazilian test)를 많이 사용한다. 직접인장시험을 하는 경우 보다 응력장 범위 내에 결함을 포함할 확률이 적어지므로 직접인장 시험에 비하여 약간 과장된 값이 나오게 되지만 매우 신뢰성 있는 결과를 나타낸다.
2) 기초사항
원주형 시험편을 아래위에서 압축하면 원주 중심선에 따라 인장응력이 발생한다. 이 원리에 의거해서 원주형 시험편을 사용하여 실시하는 시험을 압열인장시험이라고 한다. 시험편 제작이 용이하고 또한, 시험법도 비교적 간단하기 때문에 압열인장시험은 자주 실시된다.
원주형 시험편의 측면에 압축 하중력을 가했을 때 하중 축에 대하여 일정한 인장응력이 발생하게 되고, 축상의 대부분의 위치에서 인장응력의 3배정도 되는 압축응력이 발생한다. 대부분의 취성재료는 인장응력이 압축응력의 1/10 - 1/20배 정도가 되므로 위 상태의 시료는 인장응력에 의해 파괴가 된다.
3) 시험 방법
① 시험편
시험편의 형상은 원주로 하여 길이와 직경의 비율은 0.5-1 로 한다. 또한 시험편 직경은 20-100mm로 한다. 가압판에 접촉하는 시험편 측면은 매끄럽고 0.1mm이상의 직경의 차이가 있으면 안된다. 시험편 양 끝면은 서로 평행이며 또한, 측면에 수직이라야 한다. 시험에 앞서서 시험편 치수를 캘리퍼스 등으로 0.05mm 까지 측정해 놓는다.
② 시험의 실시
시험편은 가압판 중앙에 편심하지 않도록 놓는다. 이 경우 가압판과 시험편 측면이 평행하며 일정하게 접촉하도록 한다. 하중은 매끄럽게 증가하도록 가한다. 파괴할 때까지의 시간은 1~15 분으로 한다.
시험편이 파괴할 때까지에 시험기가 제시한 최대하중을 읽는다.
③ 결과의 정리
시험편의 인장강도는 다음 식을 사용해서 계산한다.
(식 3.4)
여기서, : 인장강도 (kgf/cm²) : 시험편 직경 (cm)
: 시험기가 제시한 최대하중(kgf) : 시험편 길이 (cm)
3.3.4 직접 전단 시험
직접전단 강도를 구하는 시험을 직접전단시험이라고 한다. 직접전단 시험 방법은 일변 전단시험과 이면 전단시험으로 나눌 수 있다. 일면 전단 시험은 전단면(파괴면)이 하나 만인 것이며, 이 면에서 평행한 방향에 전단력을 가하고 시험을 한다.
1) 기초사항
본 시험에서 사용된 일면 직접전단시험기는 미국 ROCTEST사에서 제작한 Portable shear box(모델 PHI-10) 이다. 이 전단시험기의 주요 구성부분으로는 다음 3 가지 요소로 구성된다.
① shear box assembly
② 유압 핸드 펌프, 압력 유지기 그리고 수직 - 측 하중 적용 부속 장치
③ 샘플 준비를 위한 몰드
<그림 3.6> Portable shear box(모델 PHI-10)
<그림 3.7> 시료 고정 클램프
<그림 3.8> 시료가 설치된 몰드
자연상태의 비중 (식 3.2)
<그림 3.3> 수중중량 측정
3.3.2 일축압축 강도시험
1) 개요
일축압축시험이란 원주나 각주 모양의 정형한 시험편에 축방향에만 압축력을 가하여 시험한다. 가장 빈번히 실시되는 시험의 하나이며, 강도를 구하는 것 외에 시험편의 변형이나 변형률을 측정하고 탄성계수나 poisson\'s ratio 등의 역하적 성질의 측정도 실시된다. 또한 시험 결과는 기초 데이터로서 각종 목적에 사용된다.
2) 기초사항
일축압축 시험은 원리적으로 간단하지만 각종 시험조건에 따라 측정 결과가 변동하기 때문에 측정된 데이터의 취급이나 해석에는 주의할 필요가 있다.
결과에 중요한 영향을 미치는 요인으로는
① 시험편의 형상치수
② 시험편의 마무리 정도
③ 시험기 가압판과 시험편 끝면과의 접촉상황
④ 시험편의 건조 정도
⑤ 하중의 작용 방법
3) 시험 방법
① 시험편
시험편 형상은 원주 또는 정사각주로 하여 세로 : 가로 비를 2 전후 (1.8~2.2)로 한다. 시험편 위아래 끝면은 매끄럽게 마무리하는 것이 바락직하고 될 수 있으면 연마하는 것이 바람직하며, 서로 평행하게 하고 또한, 측면은 수직으로 되어 있어야 한다.
② 시험의 실시
시험편을 시험기 가압판 중앙에 놓고 시험편, 가압판, 시험기의 중심선이 일치하도록 주의한다. 또한, 가압판과 시험편 끝면이 일정하게 접촉하도록 한다. 하중은 매끄럽게 증가하도록 작용시킨다. 파괴할 때까지의 시간은 1~15 분간으로 한다. 시험편이 파괴할 때까지 시험기가 제시한 최대하중을 읽는다.
③ 결과의 정리
시험편 일축압축강도는 다음 어느 것이든 하나의 식을 사용하여 계산한다.
원주형 시험편의 경우 (식 3.2)
각주형 시험편의 경우 (식 3.3)
여기서, : 일축압축강도 (kgf/cm²)
: 시험기가 제시한 최대하중 (kgf)
: 원주형 시험편의 직경 (cm)
: 정사각주 시험편의 일변의 길이 (cm)
④ 국산 만능 시험 장치
본 시험기에 장착되는 Indicator는 인장, 압축, 굴곡, 항절 시험 등을 할 수 있는 유압 - 수동밸브 제어형 만능재료시험기에 부착되는 장비로서 종래의 지침식 시험기(Analog) 및 숫자식 시험기(Digit Type) 에서 발전된 것으로 하중을 전자식 감응 장치인 Load (Press.) Cell로 감지하여 디지털 표시 장치로 표시하게 되며, 정밀도 및 내구성 면에서 훨씬 발전된 시험기이다.
■ 본 Indicator는 각종 편이 기능이 메뉴방식으로 구성되어 있으나 본 시험기는 컴퓨터로 시험데이터가 전송되는 관계로 대부분의 기능을 프로그램에서 억제시킨 단순 구조로 구성되어 있다.
■ 본 Indicator는 시험 중에는 시험 하중(Load)과 변형량(Elongation)이 관계를 LCD Display Pane에 표시되며 Analog Output 단자에서는 시험 하중 및 변형량이 아날로그 전압으로 출력된다.
3.3.3 압열 인장 시험
1) 개요
직접인장 강도 시험은 그 결과가 합리적이라면 매우 신뢰성 있는 인장 강도에 대한 정보를 제공하지만 시험이 매우 불편하고 시간과 비용이 많이 소요되며, 시험이 실패하게 될 경우가 많이 발생한다. 이러한 단점을 제거하기 위하여 실린더형 시료의 측면에 압축 하중을 가함으로써 간접적으로 시험편의 인장강도를 산출할 수 있는 시험방법인 압열인장시험(Brazilian test)를 많이 사용한다. 직접인장시험을 하는 경우 보다 응력장 범위 내에 결함을 포함할 확률이 적어지므로 직접인장 시험에 비하여 약간 과장된 값이 나오게 되지만 매우 신뢰성 있는 결과를 나타낸다.
2) 기초사항
원주형 시험편을 아래위에서 압축하면 원주 중심선에 따라 인장응력이 발생한다. 이 원리에 의거해서 원주형 시험편을 사용하여 실시하는 시험을 압열인장시험이라고 한다. 시험편 제작이 용이하고 또한, 시험법도 비교적 간단하기 때문에 압열인장시험은 자주 실시된다.
원주형 시험편의 측면에 압축 하중력을 가했을 때 하중 축에 대하여 일정한 인장응력이 발생하게 되고, 축상의 대부분의 위치에서 인장응력의 3배정도 되는 압축응력이 발생한다. 대부분의 취성재료는 인장응력이 압축응력의 1/10 - 1/20배 정도가 되므로 위 상태의 시료는 인장응력에 의해 파괴가 된다.
3) 시험 방법
① 시험편
시험편의 형상은 원주로 하여 길이와 직경의 비율은 0.5-1 로 한다. 또한 시험편 직경은 20-100mm로 한다. 가압판에 접촉하는 시험편 측면은 매끄럽고 0.1mm이상의 직경의 차이가 있으면 안된다. 시험편 양 끝면은 서로 평행이며 또한, 측면에 수직이라야 한다. 시험에 앞서서 시험편 치수를 캘리퍼스 등으로 0.05mm 까지 측정해 놓는다.
② 시험의 실시
시험편은 가압판 중앙에 편심하지 않도록 놓는다. 이 경우 가압판과 시험편 측면이 평행하며 일정하게 접촉하도록 한다. 하중은 매끄럽게 증가하도록 가한다. 파괴할 때까지의 시간은 1~15 분으로 한다.
시험편이 파괴할 때까지에 시험기가 제시한 최대하중을 읽는다.
③ 결과의 정리
시험편의 인장강도는 다음 식을 사용해서 계산한다.
(식 3.4)
여기서, : 인장강도 (kgf/cm²) : 시험편 직경 (cm)
: 시험기가 제시한 최대하중(kgf) : 시험편 길이 (cm)
3.3.4 직접 전단 시험
직접전단 강도를 구하는 시험을 직접전단시험이라고 한다. 직접전단 시험 방법은 일변 전단시험과 이면 전단시험으로 나눌 수 있다. 일면 전단 시험은 전단면(파괴면)이 하나 만인 것이며, 이 면에서 평행한 방향에 전단력을 가하고 시험을 한다.
1) 기초사항
본 시험에서 사용된 일면 직접전단시험기는 미국 ROCTEST사에서 제작한 Portable shear box(모델 PHI-10) 이다. 이 전단시험기의 주요 구성부분으로는 다음 3 가지 요소로 구성된다.
① shear box assembly
② 유압 핸드 펌프, 압력 유지기 그리고 수직 - 측 하중 적용 부속 장치
③ 샘플 준비를 위한 몰드
<그림 3.6> Portable shear box(모델 PHI-10)
<그림 3.7> 시료 고정 클램프
<그림 3.8> 시료가 설치된 몰드
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