KR101549540B1 - Apparatus and method for estimating fault of shear strength - Google Patents

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서용석
윤현석
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method for estimating shear strength of a fault rock, which comprises the following steps: converting the shear strength of an acquired fault rock specimen into database; setting a model for the shear strength; finding an intercept for a dependent variable and a coefficient for each independent variable by means of the weight ratio by particle sizes, a normal stress, and the shear strength; and determining an equation of the shear strength. According to the present invention, it is possible to calculate the shear strength of the fault rock by substituting only the weight ratio by the particle sizes of the fault rock into the equation of the shear strength, thereby minimizing a manual labor.

Description

단층암의 전단강도 추정 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING FAULT OF SHEAR STRENGTH}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING FAULT OF SHEAR STRENGTH [0002]

본 발명은 단층암의 전단강도 추정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단층암 시료의 입도별 무게비를 이용하여 전단강도를 추정하는 단층암의 전단강도 추정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of estimating the shear strength of a single-layer arm, and more particularly, to a method of estimating a shear strength of a single-layer arm using a weight ratio of a single layer arm sample to a shear strength.

최근 장대터널과 선형개량 시공이 많아짐에 따라 단층, 습곡, 용수대 등 굴착에 불리한 지질학적 요소가 공사구간에서 발견되고 있어 크고 작은 규모의 붕괴 및 변상 사례가 발생하고 있다. 단층대에서 발생하는 터널 변상은 지질조사의 불충분으로 인하여 불리한 지질조건이 설계에 반영되지 못하는 것이 주요 원인이며, 시공 중 지질 및 지반조사를 통한 굴진면 예측이 제대로 이루어지지 못하는 점도 원인 중 하나이다. 이와 같이, 터널 시공 중 나타나는 단층은 방향, 규모 및 강도를 예측하기 어려우면서 지반의 강도를 결정하는 중요한 요소이다. 한편 시공 중 설계패턴 변경을 위하여 이루어지는 암판정 시 4 또는 5등급 지반에 속하는 경우 RMR(Rock Mass Rating) 등 기존의 암반분류법에서 상세하게 세분되어 있지 않아 과보강으로 이어져 경제적인 시공을 저해하기도 한다. 지질학적 위해요소는 현장기술자에 의한 조사와 암반분류가 어려운 점도 터널의 안정성과 경제성을 저해하는 요인 중 하나이다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서는 지질구조의 기하학적 특성과 강도특성 등이 밝혀져야 한다. 하지만 단층대 또는 단층암의 공학적 특성과 관련된 연구로는 단층대 구조와 투수성에 대한 연구(Caine et al., 1996; Evans et al., 1997; Rawling et al., 2001; Mizoguchi et al., 2008)가 활발히 이루어지고 있는 반면에 단층의 강도 특성에 대한 연구는 지진과 관련된 지구조적 규모에서의 해석(Iio, 1997; Gudmundsson, 2004; Hu et al., 2013)과 수치해석 또는 경험적 적용(Dalgic, 2003; Sausgruber and Brandner, 2003; Kun and Onargan, 2013)에 치우쳐 있다. 단층암의 역학정수를 획득하기 위해 실내에서 시험을 수행한 연구는 적은 편이다(Sulem et al., 2004; Kim et al., 2010).Recently, due to the increase of construction of linear tunnels and linear tunnels, geologic factors unfavorable to excavation such as faults, folds, and water spots are found in the construction section, resulting in large and small scale collapse and rehabilitation. Tunnel uplift in the fault zone is one of the main reasons that the unfavorable geologic conditions are not reflected in the design due to insufficiency of geological survey and the poor prediction of the excavated surface through geological and geological survey during construction. As such, the fault layer that appears during the tunnel construction is an important factor that determines the strength of the ground with difficulty in predicting the direction, size, and strength. In the case of 4 or 5 grade rocks for the purpose of changing the design pattern during construction, it is not classified in detail in the existing rock classification such as RMR (Rock Mass Rating), and it leads to reinforcement and inhibits economical construction. Geological hazards are one of the factors that impede the stability and economical efficiency of tunnels due to the difficulty of surveying and classifying the rocks by field engineers. In order to solve these problems, geometrical characteristics and strength characteristics of the geological structure should be clarified. However, studies on the engineering properties of fault or fault rocks have been limited to studies on fault structures and permeability (Caine et al., 1996; Evans et al., 1997; Rawling et al., 2001; Mizoguchi et al., 2008) In this study, the strength characteristics of the faults were investigated by using numerical analysis or empirical application (Dalgic, 2003; Giochi et al., 2003; Sausgruber and Brandner, 2003; Kun and Onargan, 2013). There are few studies conducted indoors to obtain the dynamic constants of faults (Sulem et al., 2004; Kim et al., 2010).

단층대 중심부에는 주로 점토로 이루어진 비지대와 쇄편(또는 각력)이 포함된 미고결 물질이 분포한다(도 1). 이러한 물질은 역의 원마도와 구형도가 낮고, 불균질한 분포를 보이는 특징이 있지만 흙과 기본적인 거동이 유사한 점도 있다. 따라서 조립질 물질을 포함하는 흙을 대상으로 한 강도특성에 대한 연구를 살펴보면 다음과 같다. Varadarajan et al. (2003)은 0.075 mm~80 mm의 락필(rockfill) 물질을 10가지의 입도로 분류한 후 입도별 삼축압축 시험을 수행하였다. 락필 물질의 원재료에 따라 파쇄되기 쉬운 재료는 입자가 커질수록 삼축압축 시험도중 입자의 파쇄율이 증가하기 때문에 전단강도가 감소하고, 같은 재료로 시험할 경우 시료 내 최대입자크기가 클수록 전단강도가 높아지는 결과를 얻었다. Lee et al. (2009)은 대형 직접전단시험기를 활용하여 석산에서 모암을 파쇄하여 만든 산림골재를 대상으로 최대입경, 수침조건, 밀도, 균등계수, 파쇄율 등의 변화에 따른 전단거동 특성을 연구한 결과 밀도가 크고 최대입경이 크기가 작으며 공극이 건조상태인 경우에 전단강도가 높게 나타나는 경향을 확인할 수 있으며, 일축압축 강도가 클수록 파쇄율이 작아지기 때문에 전단강도가 높게 나타나는 결과를 얻었다. Teuten (2012)은 세립질 입자분포와 마찰각과의 상관성을 분석하기 위하여 링전단시험을 실시하였다. 시료를 모래, 세립질 입자, 점토로 구분하여 각각의 함량과 전단 속도에 따른 상관성을 검토하였다. 입도의 함량에 대한 연구결과는 점토의 함량이 높을수록 마찰각은 낮아지고, 모래의 함량이 많을수록 마찰각은 증가하는 경향을 확인함으로서 선행 연구와 유사한 결과를 얻었다. 또한 점토 시료에서는 전단속도가 빠를수록 마찰각이 증가하는 경향을 보이는 반면 세립질 입자의 시료에서는 전단속도가 느릴수록 마찰각이 증가하는 경향을 보였다.In the central part of the fault layer, unconsolidated material containing mainly non-sandy clay and chain (or angular) is distributed (Fig. 1). These materials are characterized by a low degree of circularity and sphericity and an inhomogeneous distribution, but they also have similar basic behavior to soil. Therefore, a study on the strength characteristics of soil containing coarse material is as follows. Varadarajan et al. (2003) conducted a triaxial compression test of granular material after classifying rockfill materials of 0.075 mm to 80 mm into 10 particle sizes. As the particle size increases, the shear strength decreases as the particle size increases during the triaxial compression test, and when the same material is used, the larger the particle size of the sample, the higher the shear strength Results were obtained. Lee et al. (2009) studied the behavior of shear behavior of forest aggregates made by crushing parent rocks in a rock mass using a large direct shear tester, with changes in maximum particle size, soaking condition, density, uniformity factor, and crushing rate. The shear strength of the specimens was higher than that of the specimens. The shear strength of specimens was higher than that of specimens. Teuten (2012) conducted a ring shear test to analyze the correlation between grain size distributions and friction angles. Samples were classified into sand, fine - grained particles and clay, and the relationship between each content and shear rate was examined. The results of the study on the content of grain size showed that the higher the content of clay, the lower the friction angle and the higher the sand content, the more the friction angle increased. The shear rate of clay samples increased with increasing shear rate, whereas the shear rate of specimens with clay samples tended to increase with increasing shear rate.

단층대는 내부적으로 대상구조를 가지며, 가장 중심의 단층 비지대(gouge zone), 비지대를 둘러싸고 있는 파쇄대(cataclastic zone) 및 그 외각부의 두꺼운 손상대(damage zone)로 구성되어 있다(도 1의 (a), Chester et al., 1993). 여기서 단층 비지대와 파쇄대를 묶어 단층핵(fault core)이라고 하며, 단층 비지대와 파쇄대의 위치 및 형태에 따라 대칭 단층핵(Symmetric fault core), 비대칭 단층핵(Asymmetric fault core), 망상 단층핵(Anastomosing fault core), 다중 단층핵(Multiple fault core)으로 4개의 유형으로 구분된다(도 1, Chang and Choo, 1998). 한 번의 단층작용에 의해 단층이 생성된 경우는 도 1의 (a)와 (b)처럼 단순한 모델로 산출되지만 단층작용이 두 번 이상 활동한 경우에는 주로 망상 단층핵과 다중 단층핵으로 산출된다(도 1의 (c), (d)).The fault zone has a target structure internally and consists of the most central fault gouge zone, a cataclastic zone surrounding the non-zone and a thick zone of damage on the outer zone (Fig. 1 (a) ), Chester et al., 1993). The fault core is called a fault core by connecting a fault zone with a fracture zone. Depending on the position and shape of the fault zone and fracture zone, symmetric fault core, asymmetric fault core, Anastomosing fault core, and multiple fault core (Fig. 1, Chang and Choo, 1998). When a fault occurs by a single fault action, it is calculated as a simple model as shown in Fig. 1 (a) and (b), but when the faults are operated more than twice, 1 (c), (d)).

그런데, 이러한 단층암의 전단강도를 측정하기 위해서는 단층암 시료의 분류 및 다양한 전단강도 측정시험 등이 모두 수작업으로 이루어지는 불편함이 있다. 결국, 많은 시공 현장에서 단층대의 강도 및 암반분류를 경험적으로 적용하고 있는 실정이다.
However, in order to measure the shear strength of such a single-layered arm, classification of single-layered arm samples and various shear strength tests are all manually performed. As a result, the strength and rock classification of the fault zone are applied empirically in many construction sites.

대한민국 등록특허공보 제10-0636000호(공고일 2006.10.18.)Korean Registered Patent No. 10-0636000 (Published on October 18, 2006) 대한민국 등록특허공보 제10-0638792호(공고일 2006.10.30.)Korean Registered Patent No. 10-0638792 (Published on October 30, 2006)

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따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 시험을 통해 얻어진 단층암의 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도 등을 데이터베이스화시키고, 이들 데이터를 선택적으로 이용하여 다중회귀분석을 통해 최적의 전단강도식을 구하고, 이 전단강도식에 단층암의 입도별 무게비를 대입함으로써 전단강도를 용이하게 계산할 수 있도록 하는 단층암의 전단강도 추정 방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a data base for a monolayer arm having a weight ratio, a vertical stress and a shear strength, The present invention also provides a method for estimating the shear strength of a single-layer arm, which can easily calculate the shear strength by calculating an optimal shear strength diagram using multiple regression analysis and substituting the weight ratios of the single-layer arms with the shear strength schemes.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단층암의 전단강도 추정 방법은, 채취된 단층암 시료의 입도별 무게비, 수직응력, 및 전단강도의 데이터로부터 구한 전단강도식을 이용하여 해당 단층암의 전단강도를 추정하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 전단강도식은 다중회귀분석을 통해 구하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, a method of estimating the shear strength of a single-layer arm according to the present invention is a method of estimating a shear strength of a single-layer arm using the shear strength diagram obtained from the data of the weight ratio, vertical stress, And estimates the degree of the error. At this time, the shear strength scheme is preferably obtained through multiple regression analysis.

좀 더 구체적으로, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단층암의 전단강도 추정 방법은, 채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계; 상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계; 상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및 상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of estimating shear strength of a single-layer arm according to the present invention is a method for estimating shear strength of a single-layer arm, A database; Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables; Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And determining the shear strength scheme by applying the slice and the coefficient to the shear strength model.

이 때, 상기 절편 및 계수는 다중회귀분석을 이용하여 구할 수 있다.At this time, the intercept and the coefficient can be obtained by using multiple regression analysis.

또한, 상기 단층암 시료의 입도는 자갈, 모래, 실트/점토로 구분될 수 있다.The particle size of the single-layered rock samples may be divided into gravel, sand, and silt / clay.

그리고 상기 전단강도식은, 상기 수직응력을 하나의 변수(variable)로 구분한 경우에 다음의 식으로 정의되는 것이 바람직하다.The shear strength diagram is preferably defined by the following equation when the vertical stress is divided into one variable.

Figure 112015031372174-pat00001
(여기서,
Figure 112015031372174-pat00002
는 각 입도의 무게비,
Figure 112015031372174-pat00003
는 수직응력,
Figure 112015031372174-pat00004
는 다중회귀분석을 통해 얻은 계수를 각각 나타낸다.)
Figure 112015031372174-pat00001
(here,
Figure 112015031372174-pat00002
The weight ratio of each particle size,
Figure 112015031372174-pat00003
Lt; / RTI >
Figure 112015031372174-pat00004
Represent the coefficients obtained by multiple regression analysis, respectively.)

그리고 상기 전단강도식은, 상기 수직응력을 가변수(dummy variable)로 구분한 경우에 다음의 식으로 정의되는 것이 바람직하다.The shear strength diagram is preferably defined by the following equation when the normal stress is divided into a dummy variable.

Figure 112015031372174-pat00005
(여기서,
Figure 112015031372174-pat00006
은 각 입도의 무게비,
Figure 112015031372174-pat00007
는 수직응력,
Figure 112015031372174-pat00008
는 다중회귀분석을 통해 얻은 계수,
Figure 112015031372174-pat00009
는 수직응력
Figure 112015031372174-pat00010
일 때의 가변수,
Figure 112015031372174-pat00011
는 다중회귀분석을 통해 얻은 계수를 각각 나타내고,
Figure 112015031372174-pat00012
,
Figure 112015031372174-pat00013
은 자연수이다.)
Figure 112015031372174-pat00005
(here,
Figure 112015031372174-pat00006
The weight ratio of each particle size,
Figure 112015031372174-pat00007
Lt; / RTI >
Figure 112015031372174-pat00008
Is the coefficient obtained through multiple regression analysis,
Figure 112015031372174-pat00009
Lt; / RTI >
Figure 112015031372174-pat00010
A variable number when
Figure 112015031372174-pat00011
Represents the coefficient obtained through multiple regression analysis,
Figure 112015031372174-pat00012
,
Figure 112015031372174-pat00013
Is a natural number.)

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 단층암의 전단강도 추정 방법에 따르면, 전단강도식에 단층암의 입도별 무게비만을 대입함으로써 단층암의 전단강도를 구할 수 있으므로 수작업을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 전단강도를 구하는 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.
As described above, according to the method of estimating the shear strength of a single-layer arm according to the present invention, since the shear strength of the single-layer arm can be obtained by substituting the weight ratio of the single- The speed of obtaining the shear strength can be remarkably improved.

도 1은 단층대 내에서의 단층핵의 분류를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 야외 노두에서 산출되어 나타나는 단층 및 단층암의 예이다.
도 4는 직접전단시험의 시료준비 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 체분석 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 수직응력과 전단강도, 자갈, 모래, 실트/점토의 무게비 사이의 상관관계를 다변량 산점도로 도시한 것이다.
도 7은 각 모델의 측정값과 추정값의 산포도와 결정계수를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 단층암의 전단강도 추정 방법의 흐름도이다.
Fig. 1 is a view showing the classification of a single-stratum nucleus in a fault layer.
Figs. 2 and 3 are examples of single-layer and single-layer arcs produced from outdoor outcrops.
Fig. 4 shows a sample preparation process of the direct shear test.
5 is a view showing a sieve analysis process.
Figure 6 shows the correlation between the vertical stress and shear strength, gravel, sand, and silt / clay weight ratios in multivariate scatterplots.
Fig. 7 shows the scattering degree and the determination coefficient of the measured value and the estimated value of each model.
8 is a flowchart of a method for estimating the shear strength of a single-layer arm of the present invention.

본 발명은 다중회귀분석을 이용한 단층물질의 무게비와 전단강도의 상관성 분석하고, 이를 통해 얻어진 단층암의 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 전단강도식을 구한다. 이에, 본 발명에서는 지하구조물 시공 시 위험요소로 분류되는 단층핵의 전단강도에 영향을 미치는 요소를 파악하기 위하여 9개 지역의 단층에서 총 109개의 시료를 획득하여 전단시험과 입도분석을 수행한다. 그리고, 다중회귀분석시 97개의 시험데이터를 이용하여 전단강도와 단층물질의 무게비의 상관성을 분석한 후 회귀분석에 사용하지 않은 12개의 데이터로 적용성을 검토하기로 한다.
The present invention analyzes the correlation between the weight ratio and the shear strength of a single layer material using multiple regression analysis and obtains a shear strength diagram using the weight ratio, normal stress and shear strength of the single layer arm obtained through the analysis. Therefore, in order to identify the factors affecting the shear strength of the single-stranded core, which is classified as a risk factor in the construction of underground structures, the present invention acquires a total of 109 samples from nine faults and performs shear test and particle size analysis. In the multiple regression analysis, the correlation between the shear strength and the weight ratio of the monolayer material is analyzed using 97 test data, and then the applicability is examined with 12 data that are not used for the regression analysis.

이하, 본 발명의 단층암의 전단강도 추정 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a method for estimating the shear strength of a single-layer arm according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

시료채취 단층의 지질 및 야외 산상Geologic and outdoor weathering of sampling faults

본 발명에 이용된 단층암은 총 9개 지역에서 13종류의 시료로 구분된다. 각 단층에서는 단층비지, 파쇄암과 같은 단층암의 종류나 모암 등을 고려하여 불교란시료를 채취한다. 채취된 시료의 위치, 종류, 모암 및 단층의 정보는 [표 1]과 같다.The monolayer cancer used in the present invention is classified into 13 kinds of samples in 9 regions in total. In each fault, samples of Buddhism are taken into consideration, such as the types of monolithic rocks such as single-layer beads and crushing rocks, [Table 1] shows the location, type, and information of the sample and faults.

Figure 112015031372174-pat00014
Figure 112015031372174-pat00014

No.1의 시료는 충청북도 단양읍 내의 단양공설운동장 인근한 위치에서 채취한 시료로 도로확장공사를 위하여 절개한 사면노두에서 채취한 것이다. 이 지역은 중생대 쥬라기에 해당하는 퇴적층으로 수매의 탄층이 단층 또는 층리면을 따라서 협재 되어 있다. 시료를 채취한 부분은 단층 내에서 단층 점토의 상태로 탄층이 협재 되어 있으며, 그 폭은 약 70 cm이다.Sample No. 1 was taken from a location near the Danyang public playground in Danyang-eup, Chungcheongbuk-do and sampled from the slope incised for road extension work. This area is a sedimentary layer corresponding to the Mesozoic Jurassic, and the coal stratum of the purchase is arranged along the fault or stratum. The sampled part is a single layer of clay in a monolayer, and its width is about 70 cm.

No.2, No.10, No.11 시료의 노두는 울산광역시 매곡동의 매곡일반산업단지 조성지 내에 위치하고 있으며, 울산단층의 영향을 받은 수반단층으로 판단된다. No.2 시료는 중생대 백악기 울산층에 해당하며 이암 및 셰일 기원의 단층물질이며, 단층 각력과 점토가 혼재되어 나타난다. No.10, No.11 시료의 경우 중생대 백악기 화강암 기원의 단층물질로 폭이 약 30 cm로 야외에서 신선한 상태로 노출되어 있다(도 2의 (a)). 본 단층은 역성분(reverse) 및 우수향의 이동감각을 가지는 저각의 충상단층으로 발달하고 있다. 단층면은 N52°E/20°NW 배향을 가지며, 면상에 발달하는 단층조선의 방향성은 12/086으로 관찰된다(도 2의 (b)).No.2, No.10, No.11 The outcrops of the samples are located within the site of the Magok General Industrial Complex in Maegok-dong, Ulsan Metropolitan City. The No.2 sample corresponds to the Ulsan Formation of the Cretaceous Cretaceous, and is a monolayer material of mudstone and shale origin. In the case of No. 10 and No. 11 samples, it is a single layer material from the Mesozoic Cretaceous granitic origin and is exposed to the fresh condition in the outdoors with a width of about 30 cm (FIG. 2 (a)). This monolayer is developed as a low - angle superficial layer with a reversible and superior motion sensation. The fault plane has a N52 ° E / 20 ° NW orientation, and the directionality of the single stratigraphy developed on the surface is observed at 12/086 (Fig. 2 (b)).

No.3~No.8 시료는 양산단층의 북쪽지역에 해당하며, 행정구역상 경상북도 포항시 및 영덕군에 걸쳐 분포하고 있다. No.3~No5의 시료는 포항시 북구 송라면에 위치한 보경사 군립공원에서 채취한 것이다. 북서에서 남동방향으로 동해로 흘러들어 가는 하천상에서 노출되어 있는 노두로써 중생대 백악기의 안산암 및 안산암질 응회암과 적색셰일의 경계지역이다. 이 지역은 양산단층이 지나가는 곳으로서 단층코어의 폭이 약 1m로 분포한다. 안산암 및 안산암질 응회암이 모암인 단층 파쇄대는 녹색 빛을 띄며 적색셰일이 모암인 단층 파쇄대를 포획한 것처럼 관찰된다. 단층은 우수향 감각의 역단층이며, 단층면은 N10°E/84°NW의 방향성을 가진다(도 3).No.3 to No.8 samples are located in the northern part of Yangsan Fault, and they are distributed in Pohang City and Yeongdeok County in Gyeongsangbuk Province in the administrative district. Samples of No.3 to No5 were collected at Bokyeongsa Seongil Park in Songra-myeon, Buk-gu, Pohang. It is a boundary between the andesite and andesite tuff and red shale of the Mesozoic Cretaceous period, exposed in the stream flowing from the northwest to the east. This area is where the massive fault passes, and the width of the single layer core is about 1 m. The single - bed fracture zone, which is a parent rock of andesite and andesite tuff, is observed as if it captured the single - layer fracture zone, which is greenish and the red shale is the parent rock. The monolayer is an inverted stratum of superior incense sense and the fault plane has a directionality of N10 ° E / 84 ° NW (Fig. 3).

No.6의 시료는 영덕군 남정면에 양성리의 도로가에 위치한 노두에서 채취한 것이며, 중생대 백악기의 화산암류에 해당한다. 노두상 관찰되는 단층은 역단층으로 N10°W/88°SW의 방향성을 보여준다. 시료는 단층점토와 단층 각력이 혼재하는 형태로 산출되고 있다.Samples of No. 6 were collected from the outcrops located on the roads of Yangseongri in Namjeong-myeon, Youngdeok-gun, and correspond to volcanic rocks of the Cretaceous period. The monolayer observed in the northern part is a non-inverted layer showing the directionality of N10 ° W / 88 ° SW. The samples are produced in the form of a mixture of single clay and single layer persimmon.

No.7과 No.8 시료는 영덕군 강구면에서 7번국도 확장공사를 위한 사면 절개지에서 채취한 것이다. 이 노두는 중생대 지층에 해당하며, 자색의 셰일, 사암 등이 분포하고 있다. 단층은 N50°E/60°SE의 배향을 보이며, 역성분의 좌수향의 이동감각을 보인다. No.7 시료는 단층코어 부분의 단층점토가 우세한 부분에서 채취한 것이며, No.8 시료는 단층각력을 비교적 많이 포함하는 부분에서 채취한 것이다.Samples No. 7 and No. 8 were taken from the slope cut-out site for the extension of the No. 7 country at Gangguk-myeon, Yeongdeok-gun. These outcrops correspond to the Mesozoic strata, and shale and sandstone of purple color are distributed. The monolayer shows an orientation of N50 ° E / 60 ° SE and shows a moving sense of the inverse component of the inverse component. No. 7 sample was taken from a portion where the single-layered clay of the single-layer core portion predominated, and No. 8 sample was taken from a portion containing a relatively large amount of single-

No.9 시료는 울산시 삼남면에 위치한 양산단층 내에 발달하고 있는 하천 노두 상에서 채취한 것이다. 중생대 백악기의 퇴적층으로 사암과 셰일이 교호하고 있다. 셰일층은 박리성을 보이고 있으며, 노두 상에 관찰되는 단층의 폭은 약 1 m이며, 층리면(N30°E/88°NW)과 평행하게 발달하고 있다.The No. 9 sample was collected from the river outcrop in the Yangsan Fault located in Samnam-myeon, Ulsan City. It is a sedimentary layer of the Mesozoic Cretaceous, and sandstone and shale are alternating. The shale layer shows delamination. The width of the fault observed on the outcrop is about 1 m, and it develops parallel to the bedding surface (N30 ° E / 88 ° NW).

No.12 시료는 경상남도 양산시 하북면에 위치한 내원사 진입도로 상에 위치한 사면에서 채취한 것이다. 양산단층 내에 위치하고 있으며, 관찰되는 암종은 중생대 백악기의 안산반암으로 단층면은 수직으로 N40°E의 주향을 가지며, 이와 평행하게 절리가 발달하고 있다.The No.12 sample was taken from a slope located on the entrance road of the head company located in Habuk-myeon, Yangsan-si, Gyeongsangnam-do. It is located within the fault mass, and the observed carcinoma is Ansan porphyry of the Cretaceous period. The fault plane has a vertical N40 ° E direction, and the joint is developed in parallel with it.

No.13 시료는 경상북도 경주시 외동읍에 위치한 입실단층의 노두에서 채취한 것이다. 단층점토 및 단층각력대가 잘 발달하고 있으며, 중생대 백악기의 퇴적암이 열변성을 받아 혼펠스화 되어 있다. 단층면은 N02°E/86°SE의 방향성을 가지며, 우수향 이동성 역단층의 감각을 가지고 있다.
No.13 The sample was taken from the outskirts of the entrance fault located in the outer eastern part of Gyeongju city, Gyeongbuk province. Single-layered clay and monolithic marginal zone are well developed, and sedimentary rocks of the Cretaceous period are thermodynamically transformed into Hornpelse. The fault plane has a directionality of N02 ° E / 86 ° SE, and has a sense of good-directional mobile stationary layer.

실내시험Room test

본 발명에서는 단층 비지대와 파쇄대에서 채취한 불교란시료를 이용하여 직접전단시험 및 입도분석을 실시한다. 단층암은 점토의 비율이 높고, 원마도와 구형도가 매우 불량한 각력을 포함하고 있는 점 등 일반적인 흙과는 다른 특징을 가지고 있다. 따라서 기본적으로 흙의 표준시험법을 따르며, 단층대 시료 특성이 반영된 시험결과를 얻기 위하여 전단시험후 시료로 입도분포 분석을 진행한다.
In the present invention, a direct shear test and particle size analysis are carried out using a Buddhist sample collected from a monolayer non-sand bed and a fracture bed. Monolithic rocks are characterized by a high proportion of clay, and the fact that they contain angular forces that are very poor in roundness and sphericity. Therefore, the standardized test method of the soil is basically followed by particle size distribution analysis as a sample after the shear test to obtain the test result reflecting the characteristics of the fault layer sample.

직접전단시험Direct shear test

단층물질의 직접전단시험은 ASTM D 3080-98 및 KS F 2343 시험법에서 제시하는 배수조건하의 흙 전단 시험법을 준용한다. 전단시험기는 제일정밀 모델 JI-620이며 수평력은 2.5 kN이다. 전단시험상자는 [표 2]와 같이 직경 60 mm와 80 mm 두 종류를 함께 이용한다. 시험시의 수직하중은 무게 1,414 g의 추를 이용하여 3단계로 동일하게 증가시키며 시험을 실시한다.The direct shear test of single layer materials is to be carried out in accordance with the soil shear test under the drainage conditions specified in ASTM D 3080-98 and KS F 2343 Test Methods. The shear tester is the first precision model JI-620 and the horizontal force is 2.5 kN. The shear test box uses two types of 60 mm diameter and 80 mm diameter as shown in [Table 2]. The vertical load at the time of the test is increased by the same weight by using a weight of 1,414 g.

Figure 112015031372174-pat00015
Figure 112015031372174-pat00015

도 4는 직접전단시험의 시료준비 과정을 나타낸 것이다. 시료는 6~8시간 충분히 포화시켰으며, 전단속도는 ASTM에서 제시한 속도범위인 시료 직경의 0.5~2%/min에 맞춰 1 mm/min으로 시험을 진행한다. 모든 시료에서 수직응력 당 최소 1회 이상 시험을 실시한다.Fig. 4 shows a sample preparation process of the direct shear test. The specimens are fully saturated for 6 to 8 hours and the shear rate is tested at 1 mm / min for 0.5 to 2% / min of sample diameter, which is the speed range suggested by ASTM. At least one test shall be carried out per normal stress in all specimens.

이를 통해 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화할 수 있다.
This makes it possible to database the shear strength corresponding to the normal stress.

입도분석Particle size analysis

직접전단시험이 종료된 후 전단상자 별로 시료를 채취하여 건조한 후 입도분석을 실시한다. 단층물질의 경우 일반적으로 점토광물을 많이 포함하고 있어 광물의 변질을 방지하기 위하여 일반적으로 60℃ 이하에서 건조한다. 따라서 본 분석에서는 건조기 내부 온도센서와 시료위치에 따른 온도차를 감안하여 설정온도 40℃에서 건조시킨다.After the direct shear test is completed, samples are taken for each shear box, dried and analyzed for particle size. For single layer materials, clay minerals are generally contained in a large amount, and drying is generally performed at 60 ° C or less to prevent deterioration of minerals. Therefore, in this analysis, it is dried at a set temperature of 40 ° C considering the temperature difference between the dryer internal temperature sensor and the sample position.

입도분석을 위한 시험방법(KS F 2302)은 흙의 종류에 따라 체분석과 비중계분석으로 나뉘는데, 조립토의 경우 일반적인 체분석시험을 실시하는 반면 세립토의 경우 비중계분석을 실시하여 입도분포를 구한다. 본 발명에서 다루는 단층물질은 조립 및 세립이 혼합되어 있지만, 분류목적에 맞게 체분석 방법(KS F 2309-95, ASTM D422-63)을 이용한다. Riedmiiller et al. (2001)는 파쇄암의 입도분류에서 자갈-모래(coarse-grain)와 실트-점토(fine-grain)를 0.063 mm 기준으로 구분한 바 있다. 본 발명에서는 공학적 활용성을 고려하여 USCS(ASTM 2487-06) 및 JIS (Japanese Industrial Standards) 등의 규격인 자갈(4.75 mm 이상), 모래(4.75~0.075 mm), 실트와 점토(0.075 mm 이하)로 구분하여 체분석을 실시한다.The test method for particle size analysis (KS F 2302) is divided into sieve analysis and hydrometric analysis according to the kind of soil. In the case of granulated soil, general sieve analysis test is carried out. Although the single layer material to be treated in the present invention is a mixture of granulation and fine granules, a sieve analysis method (KS F 2309-95, ASTM D422-63) is used in accordance with the classification purpose. Riedmiiller et al. (2001) classify the coarse-grains and fine-grains as 0.063 mm in the classification of crushed rocks. In the present invention, gravel (4.75 mm or more), sand (4.75 to 0.075 mm), silt and clay (0.075 mm or less) such as USCS (ASTM 2487-06) and Japanese Industrial Standards (JIS) And the analysis is carried out.

일반적인 흙과는 다르게 단층 물질에는 높은 함유량의 점토성분이 분리되지 않고 덩어리로 남기 때문에 건조 상태로는 시험이 어렵다. 따라서 기존의 체분석 방법에서 점토를 걸러내기 위하여 흙의 씻기 시험방법(KSF 2309)을 함께 적용한다. 체분석 과정을 설명하면, 먼저 체분석 실시 전에 시료의 전체 건조무게를 측정하고, 시료를 포화시킨 후 체 위에서 물이 깨끗해 질 때 까지 흙의 씻기 과정을 거친다. 이 과정에서 #10(4.75 mm 이상), #200체(0.075~4.75 mm)에서 걸러진 입자들을 별도로 모아서 다시 건조시킨 뒤 전체 시료의 건조무게에서 빼주면 물에 의해 #200체를 통과한 입자(0.075 mm 이하)들의 무게를 얻을 수 있다(도 5). 이렇게 얻어진 입도별 무게를 전체 흙의 무게로 나누어 자갈, 모래 및 실트/점토 각각에 대한 무게비를 산정한다.Unlike ordinary soil, a high content of clay in a single layer material is not separated and remains as a lump, so it is difficult to test it in a dry state. Therefore, the soil washing test method (KSF 2309) is applied together with the conventional sieve analysis method to filter the clay. To explain the sieve analysis process, the total dry weight of the sample is measured before the sieve analysis, and the sample is saturated and the soil is washed until the water is clean on the sieve. In this process, the particles filtered at # 10 (greater than 4.75 mm) and # 200 (0.075 to 4.75 mm) are collected separately and dried again. When the particles are removed from the dry weight of the whole sample, mm) can be obtained (Fig. 5). The weight of each of the obtained granules is divided by the weight of the whole soil to calculate the weight ratio to each of the gravel, sand and silt / clay.

이 방식의 단점은 자갈과 모래사이즈의 입자는 체분석이 끝난 후에도 다시 회수가 가능하지만 물에 쓸려간 점토사이즈의 입자는 회수가 불가능하다는 것이다. 그러나 비중계 분석방법이나 63 ㎛ 망에 시료를 넣고 물에 담그어 세립질 입자를 분리해내는 습식체질법(Oh et al., 2010)은 자갈 및 모래 입자를 걸러내기에는 불리하며 시간도 많이 걸린다. 본 발명에서는 실트와 점토를 하나의 카테고리로 분석하기 때문에 흙의 씻기 방법을 혼용한 개량형 체분석 방법을 적용한다.The disadvantage of this method is that gravel and sand-sized particles can be recovered after the sieve analysis, but the clay-sized particles washed away in water are not recoverable. However, the wet sieving method (Oh et al., 2010) is disadvantageous in filtering the gravel and sand particles and takes a lot of time because of the hydrometallurgical analysis method or the wet sieving method in which the sample is placed in a 63 μm mesh and immersed in water to separate the fine grain particles. In the present invention, since the silt and the clay are analyzed in one category, the modified type sieve analysis method using the soil washing method is applied.

이를 통해 상기한 직접전단시험을 통해 데이터베이스화한 수직응력과 전단강도에 대응하는 입도별 무게비를 데이터베이스화할 수 있다.
Thus, the weight ratios corresponding to the vertical stresses and the shear strengths, which have been databaseed through the direct shear test, can be stored in a database.

입도별 무게비와 전단강도의 상관성 분석Analysis of Correlation between Weight Ratio and Shear Strength by Particle Size

단층암의 강도특성은 각력, 기질 등 구성물질의 함유율, 모암의 종류, 점토의 팽창성 등 다양한 변수에 의해 결정된다. 또한 동일한 단층대에서 채취한 시료라 하더라도 동일한 구성물질비를 가지는 시료는 존재하지 않으므로 암석이나 흙과 달리 강도의 분산이 심하게 나타난다. 본 발명에서는 단층암의 강도특성을 밝히기 위해, 단층의 구성물질비에 주목하여 97개의 전단시험과 입도분석 결과를 이용하여 구성물질의 무게비와 전단강도의 상관성을 분석한 후 나머지 12개의 결과를 이용하여 적용성을 검토하기로 한다.
The strength characteristics of monolayer rocks are determined by various variables such as content of constituent materials such as angular force and substrate, kind of parent rock, and expansion property of clay. In addition, even in the samples taken from the same fault zone, there is no sample having the same constituent material ratio, so that the dispersion of the strength is remarkably different from that of rock and soil. In the present invention, in order to reveal the strength characteristics of the single layer arm, the correlation between the weight ratio and the shear strength of the constituent materials was analyzed using 97 shear tests and particle size analysis results, and the remaining 12 results were used The applicability will be examined.

다변량 산점도Multivariate scatter plot

도 6은 상기한 직접전단실험과 입도분석에서 도출된 수직응력과 전단강도, 자갈, 모래, 실트/점토의 무게비 사이의 상관관계를 다변량 산점도로 도시한 것이다. 수직응력에 따른 전단강도의 관계를 살펴보면 수직응력이 높아질수록 전단강도의 분포가 넓게 나타난다. 이는 수직응력이 높아질수록 구성물질의 불균질성에 영향을 많이 받는다는 것을 의미한다. 입자 크기와 전단강도의 산점도에서는 자갈의 무게비가 커질수록 대체로 전단강도도 높아지지만, 모래의 경우 경향성이 뚜렷하지 못하며, 실트/점토의 경우는 약하게 반비례하는 경향성을 보인다. 구성물질별 무게비를 비교해 보면 자갈과 실트/점토, 모래와 실트/점토는 반비례하는 양상을 나타내지만 자갈과 모래의 경우는 뚜렷하게 경향성이 나타나지 않는다. 상기의 결과는 구성 물질의 종류와 함량이 불균질한 단층암의 특징을 반영한 시험결과로 판단된다.
FIG. 6 shows the correlation between the vertical stress, shear strength, gravel, sand, and silt / clay weight ratio derived from the direct shear test and the particle size analysis as a multivariate scatterplot. The relationship between shear strength according to normal stresses shows that the higher the vertical stress, the wider the distribution of shear strength. This means that the higher the normal stress is, the more the effect is due to the heterogeneity of the constituent materials. In the scattering of particle size and shear strength, the shear strength of the sand increases with increasing the weight ratio of the gravel, but the tendency is not clear in sand and silt / clay tend to be inversely proportional. Comparing the weight ratios of the constituent materials, gravel and silt / clay, sand and silt / clay are inversely proportional, but gravel and sand do not show a clear tendency. The above results are judged to be the result of the test reflecting the characteristics of the monolayer cancer in which the kinds and contents of constituent materials are heterogeneous.

다중회귀 분석Multiple regression analysis

상기한 산점도 분석은 변수 간 1:1 상관성을 분석한 것으로 복수의 변수가 동시에 영향을 미치는 경우 상관성을 찾기가 어렵다. 따라서 단층물질의 전단강도에 영향을 미치는 변수들(자갈, 모래, 실트/점토, 수직응력)을 동시에 고려할 수 있는 다중회귀분석을 실시한다.The above scattering analysis is a 1: 1 correlation analysis between variables, and it is difficult to find a correlation when a plurality of variables are simultaneously influenced. Therefore, we conduct multiple regression analysis that can simultaneously consider the variables (gravel, sand, silt / clay, vertical stress) that affect the shear strength of single layer materials.

다중회귀분석은 일반적인 단순회귀모형과 비슷하나 독립변수가 2개 이상일 때, 각 독립변수들의 변화가 종속변수에게 미치는 영향을 모델화 할 수 있다. 본 발명에서는 수직응력을 취급하는 방식에 따라 크게 3가지 유형으로 구분하여 분석을 수행한다.
Multiple regression analysis is similar to the general simple regression model, but when two or more independent variables are used, the effect of each independent variable on the dependent variable can be modeled. In the present invention, the analysis is performed by dividing into three types according to a method of handling vertical stress.

1. 수직응력을 하나의 변수(variable)로 구분한 경우(모델(Model) 1, 2)1. When the vertical stress is divided into one variable (Model 1, 2)

다중회귀분석모형의 일반적인 형태는 (식 1)과 같다.The general form of the multiple regression model is (Equation 1).

Figure 112015031372174-pat00016
--- (식 1)
Figure 112015031372174-pat00016
--- (1)

여기서, 통계학에서

Figure 112015031372174-pat00017
는 종속변수,
Figure 112015031372174-pat00018
는 독립변수,
Figure 112015031372174-pat00019
는 독립변수가 변하지 않더라도 일반적으로 반응계수가 갖는 값(절편),
Figure 112015031372174-pat00020
는 각 독립변수들이 반응계수에 미치는 영향으로서, 본 발명에서는
Figure 112015031372174-pat00021
는 전단강도,
Figure 112015031372174-pat00022
은 자갈의 무게비,
Figure 112015031372174-pat00023
는 모래의 무게비,
Figure 112015031372174-pat00024
는 실트/점토의 무게비,
Figure 112015031372174-pat00025
는 수직응력을 독립변수를 각각 의미한다.Here, in statistics
Figure 112015031372174-pat00017
Is dependent variable,
Figure 112015031372174-pat00018
Is an independent variable,
Figure 112015031372174-pat00019
Is the value (intercept) of the reaction coefficient generally, even if the independent variable does not change,
Figure 112015031372174-pat00020
Is the effect of each independent variable on the response coefficient,
Figure 112015031372174-pat00021
Shear strength,
Figure 112015031372174-pat00022
The weight ratio of the gravel,
Figure 112015031372174-pat00023
The weight ratio of sand,
Figure 112015031372174-pat00024
The weight ratio of silt / clay,
Figure 112015031372174-pat00025
The vertical stress is independent variable.

모델 1은 독립변수가 자갈만인 경우이고 모델 2는 독립변수가 모래 및 실트/점토로 구성되어 있다. 이는 자갈, 모래 및 실트/점토의 합이 100%가 되는 상호 영향을 주는 독립변수들로서 3개의 변수 중에 2개를 같이 설명하게 되면 나머지 한 변수 또한 설명된다고 볼 수 있다.Model 1 is independent of gravel and model 2 is composed of sand and silt / clay. It can be concluded that if two of the three variables are explained together, the other variables are also explained as the independent variables that have a mutual influence of 100% of the sum of gravel, sand and silt / clay.

따라서 세 변수와 수직응력 변수를 독립변수로 하는 모든 가능한 다중회귀를 적용한 결과 모래와 실트/점토를 같이 묶은 모델 2와 자갈만을 고려한 모델 1이 유의한 것으로 나타났다[표 3].Therefore, applying all possible multiple regressions with three variables and vertical stress variables as independent variables showed that model 2 with sand and silt / clay together and model 1 with only gravel were significant [Table 3].

Figure 112015031372174-pat00026
Figure 112015031372174-pat00026

여기서,

Figure 112015031372174-pat00027
는 95% 이상 신뢰수준을 의미한다.
here,
Figure 112015031372174-pat00027
Means a confidence level of 95% or more.

2. 수직응력을 가변수(dummy variable)로 구분한 경우(모델 3, 4)2. Vertical stress divided by dummy variable (Models 3 and 4)

다중회귀분석 시 전단시험시 적용한 6개의 수직응력을 범주로 설정하여 분석을 실시한다.In the multiple regression analysis, six normal stresses applied in the shear test are set as categories and analyzed.

수직응력은 각각

Figure 112015031372174-pat00028
로써 수직응력이 30 kPa인 경우에 나머지 수직응력에 대한
Figure 112015031372174-pat00029
는 0으로 고정된다. 이를 식으로 나타내면 (식 2)와 같다.The normal stresses are
Figure 112015031372174-pat00028
And the vertical stress is 30 kPa.
Figure 112015031372174-pat00029
Is fixed to zero. This can be expressed as (Equation 2).

Figure 112015031372174-pat00030
--- (식 2)
Figure 112015031372174-pat00030
--- (Equation 2)

수직응력을 가변수로 취하였을 때

Figure 112015031372174-pat00031
인 경우가 회귀식의 기본적인 기준이 되며,
Figure 112015031372174-pat00032
은 범주로써 분석은 되나 각 요소의 p-value (Pr)가 0.05 이상으로 통계적으로 신뢰하기 어려운 수치로 나타난다. 그러나 수직응력이 증가할수록 요소(factor)들의 계수(Estimate)가 선형적으로 증가하는 관계로 나타나므로 모델 1, 2처럼 수직응력을 하나의 변수가 아닌 가변수로 취급하여도 통계적으로 문제가 없다고 판단된다.
When the vertical stress is taken as a variable number
Figure 112015031372174-pat00031
Is the basic criterion of the regression equation,
Figure 112015031372174-pat00032
, But the p-value (Pr) of each element is 0.05 or more, which is statistically unreliable. However, as the vertical stress increases linearly with the coefficients of the factors, it is not statistically significant even if the vertical stress is treated as a variable instead of a single variable as in Models 1 and 2 do.

3. 수직응력을 가변수로 구분하여 4개의 범주로 묶은 경우(모델 5, 6)3. Vertical stresses are grouped into four categories (Models 5 and 6)

(식 3)은 (식 2)에서 범주로 지정된 가변수들을 그룹화 시켜 회귀식을 단순화한 것이다.(Equation 3) simplifies the regression equation by grouping the variable numbers specified in the category in (Equation 2).

Figure 112015031372174-pat00033
--- (식 3)
Figure 112015031372174-pat00033
--- (Equation 3)

모델 3과 4는 수직응력 6가지 조건을 가변수로 취급하여 각각의 상관계수를 나타낼 수 있도록 분석하였지만,

Figure 112015031372174-pat00034
의 경우 유의미한 통계수치가 나오지 않아 상관계수의 신뢰성이 매우 낮다. 이러한 현상은 가변수 데이터의 편차 폭이 크거나 데이터의 개수가 너무 적기 때문에 발생하는 문제이다. 본 발명에서 다중회기분석에 사용된
Figure 112015031372174-pat00035
의 데이터 개수는 8개로 다른 수직 응력 조건의 데이터들 중 가장 적다. 또한
Figure 112015031372174-pat00036
의 경우는 데이터 개수가 25개로 많은 수를 차지하고 있지만, 전단강도가 최저 11.95 kPa, 최고 74.11 kPa, 평균 42.06 kPa으로 분포 범위가 넓게 나타나며 평균에서 최고와 최저의 편차 또한 크다. 반면
Figure 112015031372174-pat00037
은 최저 25.87 kPa, 최고 71.77 kPa, 평균 47.26 kPa로서 평균에서 최고와 최저의 편차가
Figure 112015031372174-pat00038
에 비해 상대적으로 작기 때문에
Figure 112015031372174-pat00039
Figure 112015031372174-pat00040
을 그룹화하여 데이터의 개수와 편차폭에 대한 문제를 완화시키도록 모델 5와 6을 작성한다.In Models 3 and 4, six stress conditions were treated as variable numbers, and each correlation coefficient was analyzed. However,
Figure 112015031372174-pat00034
The reliability of the correlation coefficient is very low. This phenomenon occurs because the variation width of the variable number of data is large or the number of data is too small. In the present invention,
Figure 112015031372174-pat00035
The number of data is 8, which is the smallest among data of other normal stress conditions. Also
Figure 112015031372174-pat00036
, The number of data is 25, which is a large number. However, the distribution range is wide with a shear strength of 11.95 kPa, a maximum of 74.11 kPa, and an average of 42.06 kPa. On the other hand
Figure 112015031372174-pat00037
Was the lowest of 25.87 kPa, the highest was 71.77 kPa, and the average was 47.26 kPa.
Figure 112015031372174-pat00038
Is relatively small compared to
Figure 112015031372174-pat00039
and
Figure 112015031372174-pat00040
To create models 5 and 6 to mitigate the problem of the number and width of data.

모델 1~6의 다중회귀분석 결과를 나타내면 [표 3]과 같으며, 각 모델별 다중회귀식을 정리하면 [표 4]와 같다.Table 3 shows the multiple regression analysis results for Models 1 to 6, and Table 4 summarizes the multiple regression equations for each model.

Figure 112015031372174-pat00041
Figure 112015031372174-pat00041

여기서, 각 모델별 다중회귀식에 적용된 상수는 해당 상수에 대해

Figure 112015031372174-pat00042
범위를 포함한다. 이는 본 실시예에서 제시한 다중회귀분석 이외의 통계기법을 이용할 경우에 발생될 수 있는 범위를 고려한 것이다.
Here, the constant applied to the multiple regression equation for each model is
Figure 112015031372174-pat00042
Range. This takes into consideration the range that can be generated when statistical techniques other than the multiple regression analysis described in the present embodiment are used.

상기 다중회귀분석의 기본 가정인 데이터의 정규분포 검정을 위한 Q-Q plot 그래프와 잔차의 분포를 그래프로 도시하여 오차에 대한 정규성(normality) 가정을 확인하는 density plot 그래프는 유의한 결과를 보이지만 생략한다.The plot of Q-Q plot for the normal distribution of data, which is the basic assumption of the multiple regression analysis, and the distribution of residuals are shown graphically, and the density plot graph confirming the assumption of normality for the error shows significant results but is omitted.

수직응력이 동일하게 취급된 유형별로 비교해보면 모래와 실트/점토를 고려한 모델(2번, 4번, 6번)이 자갈을 고려한 모델(1번, 3번, 5번)보다

Figure 112015031372174-pat00043
값이 높게 나타난다.Compared to the model considering gravel (No. 1, No. 3, No. 5), the model considering sand and silt / clay (No. 2, No. 4, No. 6)
Figure 112015031372174-pat00043
The value is high.

그 이유는 자갈, 모래, 실트/점토의 합이 100%로서 상호 영향을 미치는 변수들이기 때문에 이러한 세 가지 변수들 중에 한 가지만 고려한 모델보다 두가지를 고려한 모델의 정확도가 높은 것이다. 예를 들어 모래와 실트/점토의 무게비를 알고 있는 경우 자갈의 무게비는 고정 되지만, 자갈의 무게비만 알고 있는 경우는 모래와 실트/점토의 개별 무게비를 알 수 없기 때문에 모델의 정확도가 떨어진다.
Because the sum of gravel, sand, and silt / clay is 100%, these two factors are more accurate than the model considering only one of these three variables. For example, if the weight ratio of sand and silt / clay is known, the weight ratio of the gravel is fixed, but if the weight ratio of the gravel is known, the accuracy of the model is inferior because the individual weight ratio of sand and silt / clay is not known.

회귀분석 모델의 적용성Applicability of Regression Analysis Model

6개의 회귀분석 모델의 적용성을 살펴보기 위하여 회귀분석에 사용한 97개의 데이터와는 다른 단층에서 채취한 12개 데이터의 실내시험 결과를 회귀모델에 적용한다. 이들의 전단강도 시험치와 모델별 계산치를 나타내면 [표 5]와 같다.To examine the applicability of the six regression models, we apply the indoor test results of the 12 data collected from the different layers to the regression model, which is different from the 97 data used in the regression analysis. Table 5 shows the shear strength test values and calculated values for each model.

Figure 112015031372174-pat00044
Figure 112015031372174-pat00044

회귀식의 적합성을 검토하기 위해서 측정값과 추정값을 각각 x축, y축에 도시하여 y = x 직선과의 결정계수(

Figure 112015031372174-pat00045
) 를 도출한다. 회귀식은 추정값과 측정값이 유사할수록 y = x 직선에 가깝게 점시되며 적합성이 우수하다고 할 수 있다. 결정계수를 계산하기 위해서 (식 4)와 (식 5)를 이용한다.In order to examine the fitness of the regression equation, the measured value and the estimated value are plotted on the x-axis and the y-axis, respectively.
Figure 112015031372174-pat00045
). The regression equation shows that the similarity between the estimated value and the measured value is closer to y = x, and the fitness is better. (4) and (5) are used to calculate the coefficient of determination.

Figure 112015031372174-pat00046
--- (식 4)
Figure 112015031372174-pat00046
--- (Equation 4)

Figure 112015031372174-pat00047
--- (식 5)
Figure 112015031372174-pat00047
--- (Equation 5)

여기서, SSR은 회귀변동, SSE는 오차변동, SST는 전변동이라고 하며, 회귀직선과의 적합성을 통계량으로 측정하기 위하여 차의 제곱합을 정의한 것이다.

Figure 112015031372174-pat00048
는 측정값,
Figure 112015031372174-pat00049
는 평균값,
Figure 112015031372174-pat00050
는 추정값이다. 결정계수는 (식 5)와 같이 각 변동들과 상호관계에 있으므로 (식 4)에서 구한 SSR/SST를 이용하여 계산한다. 각 모델의 측정값과 추정값의 산포도와 결정계수
Figure 112015031372174-pat00051
를 도시하면 도 7과 같다. 이 때,
Figure 112015031372174-pat00052
은 피어슨 상관계수를 의미한다.Here, SSR is the regression variation, SSE is the error variation, and SST is the total variation, and the square sum of the differences is defined in order to measure the fitness with the regression line by the statistic.
Figure 112015031372174-pat00048
Lt; / RTI >
Figure 112015031372174-pat00049
Is an average value,
Figure 112015031372174-pat00050
Is the estimated value. Since the decision coefficient is correlated with each variation as shown in Eq. (5), it is calculated using SSR / SST obtained from Eq. (4). The distribution of the measured and estimated values of each model and the coefficient of determination
Figure 112015031372174-pat00051
As shown in FIG. At this time,
Figure 112015031372174-pat00052
Is the Pearson correlation coefficient.

도 7에 의하면, 모델 3이 실제 시험으로 측정된 전단강도와 회귀식으로 구한 전단강도의 상관성이

Figure 112015031372174-pat00053
로 가장 높게 나타나며, 대부분의 모델이 0.6~0.7 사이에 분포한다. 또한 측정값이 80 kPa 이하에서는 y = x 그래프에 가깝게 분포하면서 높은 상관성을 보여주고 있다. 이는 단순히 적용성 검토에 활용한 데이터의 수가 적기 때문에 나타난 결과일 수도 있지만, 높은 수직응력하에서는 단층암의 쇄편의 영향도가 증가하기 때문에 편차가 반영된 것이 원인일 수도 있다. 이에, 본 발명에서는 단층쇄편의 원마도, 시료 내 분포도, 팽창성 점토광물의 함량 등이 전단강도를 구하는 변수로 이용할 수 있을 것이다.
7, the correlation between the shear strength measured by the actual test of Model 3 and the shear strength obtained by the regression equation
Figure 112015031372174-pat00053
, And most models are distributed between 0.6 and 0.7. Also, when the measured value is less than 80 kPa, it is closely related to the y = x graph and shows high correlation. This may be the result of a small number of data used for applicability review, but it may be due to the fact that the effect of the single-stranded armature is increased under high vertical stresses. Accordingly, in the present invention, the circularity of the single-layer chain, the distribution in the sample, and the content of the expandable clay mineral may be used as variables for obtaining the shear strength.

상기한 과정을 정리하면 도 8과 같다.The above procedure is summarized in FIG.

S1 : 채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화한다.S1: The database of the weight ratio of the sampled single-layered rock samples and the shear strength corresponding to the normal stresses of the sampled single-layer rock samples are collected.

S2 : 전단강도를 종속변수로 하고, 입도별 무게비와 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정한다.S2: Set the shear strength model with the shear strength as a dependent variable and the weight ratio and vertical stress as independent variables.

S3 : 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구한다.S3: Determine the intercepts of the dependent variables and the coefficients by the independent variables using the weight ratio, vertical stress and shear strength.

S4 : 절편 및 계수를 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정한다.
S4: Shear strength and modulus are applied to shear strength model to determine shear strength.

결 론conclusion

본 발명에서는 단층핵에서 채취한 불교란시료를 이용하여 입도분석과 직접전단시험을 실시하고, 그 결과를 이용하여 다중회귀분석을 실시하여 단층암에 포함되어 있는 쇄편과 기질의 크기별 무게비가 전단강도에 미치는 영향을 분석하고 있다. 다중회귀분석 시 전단강도에 영향을 미치는 변수로는 자갈, 모래, 실트/점토, 수직응력을 선정하였고, 이러한 변수들을 반영할 수 있는 다중회귀분석모델을 6개 작성하여 모델별 적합도를 분석한다. 모델별 적합도에서는 수직응력을 개별적으로 고려하고 모래와 점토/실트의 무게비를 고려한 모델 2와 4가 높게 나왔다.In the present invention, particle size analysis and direct shear test were carried out using the Buddhist sample collected from the single-layer nucleus, and multiple regression analysis was performed using the result, and the weight ratio of the size of the chain and the matrix included in the single layer arm And the influence of the Gravel, sand, silt / clay, and normal stress were selected as the variables affecting the shear strength in multiple regression analysis. Six regression models to reflect these variables were analyzed and the fitness of each model was analyzed. Model 2 and 4, which consider the vertical stresses individually and the sand / clay / silt weight ratio, were high in the fit for each model.

다중회귀모델의 적용성을 검토하기 위하여 회귀분석시 사용하지 않은 별도의 시험자료 12개를 이용하여 이들의 측정값과 모델별 계산값과의 상관성을 분석한 결과 모든 모델에서 결정계수

Figure 112015031372174-pat00054
이상을 보이며, 모델 1과 3이
Figure 112015031372174-pat00055
이상으로 높게 나타났다. 이 결과는 모델별 적합도와 상이한 결과이지만, 적용성 검증용 데이터 수가 한정적이고, 각 모델별 적합도에서도 큰 차이가 없기 때문에 분석결과의 신뢰도를 떨어뜨리지는 않는 것으로 판단한다.In order to examine the applicability of the multiple regression model, we used 12 separate test data that were not used in regression analysis and analyzed the correlation between the measured values and the calculated values by model. As a result,
Figure 112015031372174-pat00054
, And models 1 and 3
Figure 112015031372174-pat00055
Respectively. This result is different from the model-specific fitness, but it is judged that the reliability of the analysis results is not deteriorated because the number of data for applicability verification is limited and there is no big difference in the fitness of each model.

적용성 분석결과에 의하면 측정값과 계산값은 80 kPa 이하의 낮은 수직응력하에서는 y = x 직선에 비교적 근접하여 분포하고 있다.Applicability analysis shows that the measured and calculated values are relatively close to the line y = x under low normal stresses below 80 kPa.

본 발명의 결과는 앞으로 전단강도의 영향요소를 추가로 고려하고 시료수를 늘려서 모델의 적합성을 높이는 연구가 진행되면 지반구조물 설계 시 경험 또는 수치해석에 의존했던 단층대의 역학성을 결정하는 방법론으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
As a result of the present invention, considering the influence factors of the shear strength in the future and increasing the number of the samples to increase the suitability of the model, the methodology of determining the dynamic properties of the fault blocks which were dependent on the experience or numerical analysis in designing the geotechnical structures It is expected to be able to become.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

Claims (16)

채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은,
상기 수직응력을 하나의 변수로 구분한 경우에 다음의 식으로 정의되는 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00107
--- 식
여기서,
Figure 112015065338702-pat00108
는 각 입도의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00109
는 수직응력,
Figure 112015065338702-pat00110
는 다중회귀분석을 통해 얻은 계수를 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear steel scheme,
A method for estimating a shear strength of a single-layer arm defined by the following equation when the normal stress is divided into one variable.
Figure 112015065338702-pat00107
--- Expression
here,
Figure 112015065338702-pat00108
The weight ratio of each particle size,
Figure 112015065338702-pat00109
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00110
Are the coefficients obtained through multiple regression analysis, respectively.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은,
상기 수직응력을 가변수로 구분한 경우에 다음의 식으로 정의되는 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00111
--- 식
여기서,
Figure 112015065338702-pat00112
은 각 입도의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00113
는 수직응력,
Figure 112015065338702-pat00114
는 다중회귀분석을 통해 얻은 계수,
Figure 112015065338702-pat00115
는 수직응력
Figure 112015065338702-pat00116
일 때의 가변수,
Figure 112015065338702-pat00117
는 다중회귀분석을 통해 얻은 계수를 각각 나타내고,
Figure 112015065338702-pat00118
,
Figure 112015065338702-pat00119
은 자연수이다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear steel scheme,
A method for estimating a shear strength of a single-layer arm as defined by the following equation when the vertical stress is divided into a variable number.
Figure 112015065338702-pat00111
--- Expression
here,
Figure 112015065338702-pat00112
The weight ratio of each particle size,
Figure 112015065338702-pat00113
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00114
Is the coefficient obtained through multiple regression analysis,
Figure 112015065338702-pat00115
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00116
A variable number when
Figure 112015065338702-pat00117
Represents the coefficient obtained through multiple regression analysis,
Figure 112015065338702-pat00118
,
Figure 112015065338702-pat00119
Is a natural number.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은 아래와 같은 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00120

여기서,
Figure 112015065338702-pat00121
은 자갈의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00122
는 수직응력을 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear strength scheme is a method for estimating the shear strength of a single layer arm as follows.
Figure 112015065338702-pat00120

here,
Figure 112015065338702-pat00121
The weight ratio of the gravel,
Figure 112015065338702-pat00122
Respectively.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은 아래와 같은 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00123

여기서,
Figure 112015065338702-pat00124
은 모래의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00125
은 실트/점토의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00126
는 수직응력을 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear strength scheme is a method for estimating the shear strength of a single layer arm as follows.
Figure 112015065338702-pat00123

here,
Figure 112015065338702-pat00124
The ratio of sand to weight,
Figure 112015065338702-pat00125
Silver silt / clay weight ratio,
Figure 112015065338702-pat00126
Respectively.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은 아래와 같은 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00127

여기서,
Figure 112015065338702-pat00128
은 자갈의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00129
는 수직응력,
Figure 112015065338702-pat00130
Figure 112015065338702-pat00131
에서의 수직응력을 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear strength scheme is a method for estimating the shear strength of a single layer arm as follows.
Figure 112015065338702-pat00127

here,
Figure 112015065338702-pat00128
The weight ratio of the gravel,
Figure 112015065338702-pat00129
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00130
The
Figure 112015065338702-pat00131
Respectively.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은 아래와 같은 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00132

여기서,
Figure 112015065338702-pat00133
은 모래의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00134
은 실트/점토의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00135
는 수직응력,
Figure 112015065338702-pat00136
Figure 112015065338702-pat00137
에서의 수직응력을 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear strength scheme is a method for estimating the shear strength of a single layer arm as follows.
Figure 112015065338702-pat00132

here,
Figure 112015065338702-pat00133
The ratio of sand to weight,
Figure 112015065338702-pat00134
Silver silt / clay weight ratio,
Figure 112015065338702-pat00135
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00136
The
Figure 112015065338702-pat00137
Respectively.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은 아래와 같은 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00138

여기서,
Figure 112015065338702-pat00139
은 자갈의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00140
는 수직응력,
Figure 112015065338702-pat00141
Figure 112015065338702-pat00142
에서의 수직응력을 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear strength scheme is a method for estimating the shear strength of a single layer arm as follows.
Figure 112015065338702-pat00138

here,
Figure 112015065338702-pat00139
The weight ratio of the gravel,
Figure 112015065338702-pat00140
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00141
The
Figure 112015065338702-pat00142
Respectively.
채취된 단층암 시료의 입도별 무게비와 채취된 단층암 시료를 테스트한 수직응력에 대응하는 전단강도를 데이터베이스화하는 단계;
상기 전단강도를 종속변수로 하고, 상기 입도별 무게비와 상기 수직응력을 독립변수로 한 전단강도 모델을 설정하는 단계;
상기 입도별 무게비, 수직응력 및 전단강도를 이용하여 상기 종속변수의 절편 및 독립변수별 계수를 구하는 단계; 및
상기 절편 및 계수를 상기 전단강도 모델에 적용하여 전단강도식을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 전단강도식은 아래와 같은 단층암의 전단강도 추정 방법.
Figure 112015065338702-pat00143

여기서,
Figure 112015065338702-pat00144
은 모래의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00145
은 실트/점토의 무게비,
Figure 112015065338702-pat00146
는 수직응력,
Figure 112015065338702-pat00147
Figure 112015065338702-pat00148
에서의 수직응력을 각각 나타낸다.
A database of the weight ratio of the sampled single layer rock samples to the weight ratio and the shear strength corresponding to the normal stress of the sampled single layer rock samples;
Setting a shear strength model in which the shear strength is a dependent variable and the weight ratio of the grain size and the vertical stress are independent variables;
Obtaining a slice of the dependent variable and a coefficient for each independent variable using the weight ratio, the normal stress and the shear strength according to the particle size; And
Applying the slice and modulus to the shear strength model to determine a shear strength scheme,
The shear strength scheme is a method for estimating the shear strength of a single layer arm as follows.
Figure 112015065338702-pat00143

here,
Figure 112015065338702-pat00144
The ratio of sand to weight,
Figure 112015065338702-pat00145
Silver silt / clay weight ratio,
Figure 112015065338702-pat00146
Lt; / RTI >
Figure 112015065338702-pat00147
The
Figure 112015065338702-pat00148
Respectively.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절편 및 계수는 다중회귀분석을 이용하여 구하는 단층암의 전단강도 추정 방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The method for estimating the shear strength of a single layer arm using the multiple regression analysis.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단층암 시료의 입도는 자갈, 모래, 실트/점토로 구분되는 단층암의 전단강도 추정 방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the particle size of the monolayer cancer sample is classified into gravel, sand and silt / clay.
제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전단강도식에 표기된 상수는 상기 상수에 대해
Figure 112015065338702-pat00149
범위를 포함하는 단층암의 전단강도 추정 방법.
9. The method according to any one of claims 3 to 8,
The constants indicated in the shear steel diagram are for the constant
Figure 112015065338702-pat00149
A method for estimating the shear strength of a single - layer arm including a range.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전단강도식을 검증하는 단계를 더 포함하는 단층암의 전단강도 추정 방법.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Further comprising the step of verifying the shear strength scheme.
제12항에 있어서,
상기 전단강도식을 검증하는 단계는,
피어슨 상관계수를 이용하여 신뢰도를 측정하는 단층암의 전단강도 추정 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein verifying the shear steel scheme comprises:
A Method for Estimating Shear Strength of Faulted Rocks Using Pearson Correlation Coefficient.
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