KR20150091635A - Testing Method of Brittle Failure Potential of Rock Specimen - Google Patents

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KR20150091635A KR1020140012089A KR20140012089A KR20150091635A KR 20150091635 A KR20150091635 A KR 20150091635A KR 1020140012089 A KR1020140012089 A KR 1020140012089A KR 20140012089 A KR20140012089 A KR 20140012089A KR 20150091635 A KR20150091635 A KR 20150091635A
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Abstract

본 발명은 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법에 관한 것으로서, 특히, 암반의 파괴 특성을 분석하는 방법에 있어서, 암석 시료에 대한 일반적인 일축압축 시험을 수행하여 파괴 곡선을 획득하는 단계; 취성도 포텐셜 시험기에 상기 파괴 곡선을 획득하는 방법에서 시험한 암석 시료와 유사한 암석 시료를 획득하여 위치시키는 단계; 횡방향 변형률계를 암석 시료의 중앙부에 설치하는 단계; 상기 취성도 포텐셜 시험기에 연직 방향 하중을 가하여 일축 방향의 응력-변형률 곡선을 획득하는 단계; 횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 단계; 단계적으로 하중을 감소시킴으로써 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선과 선형 곡선을 획득하는 단계; 및 상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산하는 단계가 구성되어 암반의 파열 가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 방법이 제시된다.The present invention relates to a brittle fracture evaluation method of a rock, and more particularly, to a method of analyzing fracture characteristics of a rock, comprising: obtaining a fracture curve by performing a general uniaxial compression test on a rock sample; Acquiring and locating a rock sample similar to the rock sample tested in the method of obtaining the breaking curve in a brittle potential tester; Installing a transverse strain meter at the center of the rock sample; Obtaining a uniaxial stress-strain curve by applying a vertical direction load to the brittle po- tential tester; Reducing the load through the servo control so that the lateral strain rate is constant; Obtaining a fracture curve and a linear curve obtained from the brittle potential test by gradually reducing the load; And a step of calculating the width of the area formed by the fracture curve and the fracture curve obtained from the brittle point potential test, thereby providing a method for quantitatively evaluating the possibility of fracture of the rock.

Description

암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법{Testing Method of Brittle Failure Potential of Rock Specimen}{Test Method of Brittle Failure Potential of Rock Specimen}

본 발명은 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 취성도 포텐셜 실험을 통해 암반의 취성도를 평가하여 암반의 파열 가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for evaluating the brittle fracture possibility of a rock mass, and more particularly, to a method for quantitatively evaluating the possibility of rock fracture by evaluating the brittleness of a rock through a brittle potential test.

최근 우리나라에서는 환경, 에너지, 보안 문제의 해결을 위하여 지하공간의 활용이 증대할 것으로 기대되고 있다. 도심지의 철도 시설, 핵폐기물 저장 시설, 저장용 캐번, 지하도로 등과 같이, 다양한 목적을 위해 지하공간의 개발이 이루어지고 있으며, 그 수요도 점차 증가하고 있다. Recently, the utilization of underground space is expected to increase in order to solve environmental, energy and security problems in Korea. Underground spaces are being developed for various purposes, such as railway facilities in urban areas, nuclear waste storage facilities, storage caves, underground roads, and the demand for them is increasing.

특히, 우리나라와 같이 부존자원이 열악한 환경에서 저장용 캐번의 건설은 국가적 과제이며, 전력 생산을 위해 사용된 원자력 발전 폐기물의 안전한 저장 시설의 건설은 다음 세대를 위해 현 세대가 반드시 이루어야 하는 중대한 과제이다. 또한, 전국토의 70%이상이 산악지형으로 이루어져 차세대 고속철도 및 국토의 균형 발전을 위해서는 터널의 건설이 필수적이다. In particular, the construction of a storage cabin in the environment with poor resources such as Korea is a national task, and the construction of a safe storage facility for nuclear power generation waste used for power generation is a crucial task for the next generation . In addition, more than 70% of the whole country is made up of mountainous terrain, so it is essential to construct a tunnel for balanced development of next-generation high-speed railway and land.

지반은 인위적인 굴착에 의해 교란되기 전까지 평형상태를 유지한다. 굴착에 따라 응력이 재분배되고, 새로운 응력의 평형상태를 이루지만, 터널 굴착은 항상 초기 평형상태의 교란을 야기한다. 터널의 시공 과정에서는 이러한 응력의 교란과 재분배가 반복적으로 이루어진다. 그러나, 암반은 응력의 재분배 과정에서 지지하던 지반의 소실에 의해 더욱 과도한 응력을 경험하게 된다. 이러한 과도한 응력은 터널 굴착면에 집중되어 나타난다.The ground remains equilibrium until disturbed by artificial excavation. The stresses are redistributed as a result of the excavation, resulting in a new equilibrium of stress, but tunnel excavation always causes initial equilibrium disturbances. In tunnel construction, disturbance and redistribution of these stresses are repeated. However, the rocks experience more excessive stresses due to the loss of ground that was supported during the redistribution of stresses. These excessive stresses are concentrated on the tunnel excavation surface.

지반 응력에 의한 암반의 파괴모드는 연성 파괴와 취성 파괴로 구분할 수 있다. 연성 파괴는 암반의 점진적인 파괴를 유발하나, 취성 파괴는 갑자기 발생하는 암반의 파괴를 의미한다. 터널 벽면의 응력 변화는 암반에 한 일과 같고, 일에 의해 변형률 에너지가 암반에 축적되는 것과 같다. 이때, 암반의 강도가 강할수록 축적되는 변형률 에너지의 양도 증가한다. 암반에 축적되어 있는 변형률 에너지의 갑작스러운 해방에 의해 암반이 파열된다. The fracture modes of rock mass due to the ground stress can be classified into soft fracture and brittle fracture. Ductile fracture causes gradual destruction of rock mass, but brittle fracture means sudden destruction of rock mass. The change in the stress on the wall of the tunnel is the same as the work on the rock, and the strain energy is accumulated in the rock by work. At this time, the greater the strength of the rock mass, the greater the amount of strain energy accumulated. The rock mass is ruptured by the sudden release of the strain energy accumulated in the rock mass.

이러한 암반 파열은 터널의 측부와 천단부에서 주로 발생되며 종종 바닥부에서도 발생되는 것으로 보고되고 있다. Obert and Duvall (1967)은 암반의 파열을 갑작스러운 암반의 폭발로 정의했고, 이러한 현상의 원인은 암반의 강도를 초과하는 응력에 의한 것으로 여겼다. 여러 연구자들은 광산 개발 시 암반 파열 메커니즘에 대한 연구를 수행하였으며, 심부 광산에서는 이런 현상이 자주 발생하여 주요한 재해 중 하나로 다루어졌다. These rock mass ruptures occur mainly at the side and at the top of the tunnel and are often reported to occur at the bottom. Obert and Duvall (1967) defined the rupture of a rock as an explosion of a sudden rock mass, which was attributed to stresses that exceeded the strength of the rock mass. Several researchers have studied rock break mechanism during mine development, and this has often been the case in deep mines and has been treated as one of the major disasters.

그러나, 토목 공학 분야에서 암반 파열 현상에 대한 연구는 미진하였으며, 정보도 제한적이어서 그와 관련된 연구는 거의 없는 실정이다. 최근에 교통용 터널을 비롯한 지하공간의 건설 심도가 증가함에 따라 터널 내 암반 파열 현상이 자주 보고되고 있어 터널의 안정성 문제뿐만 아니라 시공 중 재해 측면에서 볼 때에도 암반의 파열에 대한 연구가 절실히 필요한 실정이다.However, there are few studies on rock fracture phenomenon in civil engineering field, and there are few studies related to rock fracture due to limited information. In recent years, as the depth of construction of underground space including traffic tunnel has been increased, the rupture of rock in the tunnel is frequently reported. Therefore, it is necessary to study the rupture of rock in terms of disaster in construction as well as stability of tunnel .

또한, 대심도 터널 굴착에 따른 과도한 응력에 놓여있는 암반에 응력 해방이 되고, 노출된 암반은 아칭 효과(Arching Effect)에 의한 응력 재분배에 의해 변형률 에너지가 지속적으로 축적되어 암반의 강도 한계를 넘어서는 상태가 되면, 갑자기 파괴되는 취성 파괴가 발생한다. 그러나 이를 실내 실험으로 모사할 수 있는 방법이 전무한 실정이다. In addition, stress relief is applied to the rocks subjected to excessive stress due to excavation of high-degree tunnels, and exposed rock masses are subjected to stress reallocation due to arching effects to continuously accumulate strain energy, The brittle fracture, which is suddenly destroyed, occurs. However, there is no method to simulate this by laboratory experiments.

이러한 대내외적인 환경변화와 배경을 계기로 대심도 지하공간 건설 시 필수적으로 고려해야 하는 과지압에 의한 암반 파열 특성 방법을 제안하고자 한다.In this paper, we propose a method to characterize rock breakage caused by hyperbaric pressure, which should be considered as an essential factor in the construction of underground space.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 암반의 취성도를 평가하여 암반의 파열 가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for evaluating the probability of brittle fracture of a rock mass in which the probability of rock fracture can be quantitatively evaluated by evaluating the brittleness of the rock.

본 발명의 실시예에 따르면, 암반의 파괴 특성을 분석하는 방법에 있어서, 암석 시료에 대한 일반적인 일축압축 시험을 수행하여 파괴 곡선을 획득하는 단계; 취성도 포텐셜 시험기에 상기 파괴 곡선을 획득하는 방법에서 시험한 암석 시료와 유사한 암석 시료를 획득하여 위치시키는 단계; 횡방향 변형률계를 암석 시료의 중앙부에 설치하는 단계; 상기 취성도 포텐셜 시험기에 연직 방향 하중을 가하여 일축 방향의 응력-변형률 곡선을 획득하는 단계; 횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 단계; 단계적으로 하중을 감소시킴으로써 취성도 포텐셜 파괴 곡선과 선형 곡선을 획득하는 단계; 및 상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 파괴곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산하는 단계가 제시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of analyzing fracture characteristics of a rock, comprising the steps of: performing a general uniaxial compression test on a rock sample to obtain a fracture curve; Acquiring and locating a rock sample similar to the rock sample tested in the method of obtaining the breaking curve in a brittle potential tester; Installing a transverse strain meter at the center of the rock sample; Obtaining a uniaxial stress-strain curve by applying a vertical direction load to the brittle po- tential tester; Reducing the load through the servo control so that the lateral strain rate is constant; Obtaining a brittle potential breaking curve and a linear curve by gradually reducing the load; And calculating the width of the region formed by the destruction curve and the brittle potential breaking curve.

일 측면에 따르면, 상기 횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 단계는, 상기 파괴 곡선을 획득하는 방법에서 획득한 암석 시료의 응력-변형률 곡선이 선형에서 벗어나는 경우에 횡방향 변형률의 속도가 일정하도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 것이 가능하다.According to an aspect of the present invention, the step of decreasing the load through the servo control such that the velocity of the lateral strain is constant may be performed when the stress-strain curve of the rock sample obtained in the method of obtaining the fracture curve is out of the linear, It is possible to reduce the load through the servo control so that the velocity of the directional strain is constant.

다른 측면에 따르면, 상기 취성도 포텐셜 시험기는 횡방향 변형률을 신호로 받아 연직 방향의 하중을 조절할 수 있는 컨트롤러가 탑재된 것이 가능하다.According to another aspect of the present invention, the brittle point potential tester may be equipped with a controller capable of receiving the lateral strain as a signal and adjusting the load in the vertical direction.

또 다른 측면에 따르면, 상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 파괴 곡선이 이루는 영역은 면적 적분법을 통해 계산할 수 있다.According to another aspect, the area formed by the breaking curve and the brittle potential breaking curve can be calculated by an area integral method.

또 다른 측면에 따르면, 상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산하는 단계에서 상기 영역의 넓이는 암석 시료가 갖는 취성도를 나타내는 것이 가능하다.According to another aspect of the present invention, in the step of calculating the width of the region formed by the fracture curve and the fracture curve obtained from the brittle-strength potential test, the width of the region can represent the brittleness of the rock sample.

본 발명의 실시예들에 따르면 암반의 취성도를 평가 가능하여 암반의 파열 가능성을 정량적으로 평가할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to evaluate the brittleness of the rock mass and quantitatively evaluate the possibility of rock fracture.

또한, 암반 파열 현상에 대한 연구 및 정보가 부족하여 발생되는 터널의 안정성 문제뿐만 아니라 시공 중 재해가 발생하는 것을 예방할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the occurrence of disasters during construction as well as stability problems of tunnels caused by lack of research and information on rock breakage phenomena.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암반의 기본적인 응력-변형률 곡선이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 암반의 취성도 포텐셜 시험기 및 방법에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 암반의 취성 파괴를 평가하는 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a basic stress-strain curve of a rock according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a brittle-strength potential tester and method of a rock mass according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart of a method for evaluating brittle fracture of a rock in accordance with an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예들은 취성도 포텐셜 실험을 통해 암반의 취성도를 평가하여 암반의 파열 가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 방법에 관한 것이다. The present embodiments relate to a method for quantitatively evaluating the possibility of fracture of a rock by evaluating the brittleness of the rock through a brittle potential test.

일축압축 시험기는 일반적으로 암석의 일축압축 강도를 측정할 수 있는 시험기이다. 암반의 파괴는 연성 파괴로 인한 점진적인 파괴 모드와 취성 파괴로 인한 갑자기 발생하는 파괴 모드로 구분할 수 있으며, 일반적인 일축압축 시험기로는 연성 파괴 모드만을 획득할 수 있다. 이는 시험기기의 강성이 시험 재료보다 훨씬 커서 발생되는 점진적인 파괴이다. Uniaxial compression tester is a tester that can measure uniaxial compressive strength of rock. Rock failure can be classified into gradual failure mode due to ductile failure and sudden failure mode due to brittle failure, and general unconfined tester can only acquire ductile failure mode. This is a gradual failure that occurs because the stiffness of the test apparatus is much greater than the test material.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 암반의 기본적인 응력-변형률 곡선이다.1 is a basic stress-strain curve of a rock according to an embodiment of the present invention.

도 1은 응력-변형률에 의한 파괴 곡선(100)의 파괴 양상을 나타낸다. 취성이 강한 암석에 대한 일축압축 시험을 수행하면 상기 파괴 곡선(100)을 획득할 수 있다. Fig. 1 shows the failure mode of the fracture curve 100 due to the stress-strain. The destructive curve 100 can be obtained by performing a uniaxial compression test on a brittle rock.

그러나, 이는 이미 암석이 극한 강도 이후 파괴된 상태로 이 곡선으로부터 취성 파괴 가능성이 어느 정도인지 정량화할 수 없다. 암석 시료가 선형의 응력-변형 곡선을 벗어나 파괴 이후 소성 거동을 함에 있어서, 암석 시료의 횡방향 변형률이 일정속도를 가지고 파괴 되도록 연직 방향의 하중을 감소시켜주며 연속적으로 시험을 수행하면 취성도 포텐셜 파괴 곡선(110)을 획득할 수 있다. However, this can not quantify how likely the brittle fracture is from this curve, with the rock already fractured after its ultimate strength. In the case of the rock samples deviating from the linear stress-strain curves, the plastic deformation after the fracture is reduced, the load in the vertical direction is reduced so that the lateral strain of the rock samples is destroyed at a constant speed, A curve 110 can be obtained.

상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선(110)과 상기 파괴 곡선(100)이 이루는 영역(120)의 넓이는 암반이 갖는 취성의 포텐셜 에너지이다. 즉, 상기 영역(120)의 넓이로부터 암반의 취성도를 평가하면 암반의 파열 가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 것이다.
The width of the region 120 formed by the fracture curve 110 and the fracture curve 100 obtained from the brittle potential test is the brittle potential energy of the rock. That is, by evaluating the brittleness of the rock mass from the area of the area 120, it is possible to quantitatively evaluate the possibility of rock fracture.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 암반의 취성도 포텐셜 시험기 및 방법에 대한 개략도이다. 2 is a schematic diagram of a brittle-strength potential tester and method of a rock mass according to an embodiment of the present invention.

도 2를 도시된 바와 같이, 취성도 포텐셜 시험기는 상부에 하중 센서(200)가 위치되고 하부에 베이스 플레이트(210)가 마련된다. 그 내부에 암석 시료를 위치시키며, 상기 암석 시료의 중앙부에 횡방향 변형률계(220)를 설치하여 연직 방향의 하중을 가함으로써 일축방향의 응력-변형률 곡선을 얻을 수 있다. 또한, 상기 하중 센서(200)와 상기 베이스 플레이트(210) 사이에 축방향 변형률계(230)를 설치하여 축방향 응력을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 2, the brittle potential tester has a load sensor 200 on its upper portion and a base plate 210 on its lower portion. And a lateral strain meter (220) is installed at a central portion of the rock sample to obtain a stress-strain curve in a uniaxial direction by applying a load in the vertical direction. An axial strain meter 230 may be installed between the load sensor 200 and the base plate 210 to confirm the axial stress.

암석 시료의 응력-변형률 곡선이 선형에서 벗어나는 경우 즉, 응력-변형률 곡선의 최대값(Peak)에서부터 횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시킴으로써 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선(110)과 선형 곡선(130)을 얻을 수 있다.The brittleness potential obtained from the brittle potential test by reducing the load through the servo control so that the stress-strain curve of the rock specimen deviates from the linearity, that is, from the maximum value (Peak) of the stress- The breaking curve 110 and the linear curve 130 can be obtained.

이에 따라, 상기 파괴 곡선(100)과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선(110)이 이루는 상기 영역(120)의 넓이에 의해 암석 시료가 갖는 취성도를 알 수 있다.
Accordingly, the brittleness of the rock sample can be determined by the area of the region 120 formed by the fracture curve 100 and the fracture curve 110 obtained from the brittle-phase potential test.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 암반의 취성 파괴를 평가하는 방법에 대한 흐름도이다. 3 is a flow chart of a method for evaluating brittle fracture of a rock in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3에서는, 도 1에서 상기 파괴 곡선(100)을 획득하는 방법을 이용하여 암반의 취성도를 평가할 수 있는 시험기 및 시험 방법을 제시한다.In Fig. 3, a tester and a test method capable of evaluating the brittleness of a rock by using the method of obtaining the fracture curve 100 in Fig. 1 are presented.

먼저, 단계(S300)에서 암석 시료에 대한 일반적인 일축압축 시험을 수행하여 상기 파괴 곡선(100)을 획득한다. First, in step S300, a general uniaxial compression test is performed on a rock sample to obtain the destruction curve 100. [

단계(S310)에서 횡방향 변형률을 신호로 받아서, 연직 방향의 하중을 조절할 수 있는 컨트롤러가 탑재된 취성도 포텐셜 시험기에 상기 단계(S300)에서 시험한 암석 시료와 가장 가까운 암석 시료를 획득하여 위치시킨다.In step S310, a rock sample which is closest to the rock sample tested in step S300 is obtained and placed in a brittle po- tential tester equipped with a controller capable of receiving a lateral strain as a signal and capable of adjusting the load in the vertical direction .

그리고, 단계(S320)에서 횡방향 변형률계를 암석 시료의 중앙부에 설치한다.Then, in step S320, the lateral strain meter is installed at the center of the rock sample.

단계(S330)에서 연직 방향 하중을 가하여 일축 방향의 응력-변형률 곡선을 획득한다. 이때, 하중은 변위 컨트롤 또는 하중컨트롤의 방법을 적용할 수 있다.In step S330, a vertical direction load is applied to obtain a uniaxial stress-strain curve. At this time, the load can be applied to the displacement control method or the load control method.

단계(S340)에서는, 상기 단계(S300)에서 획득한 암석 시료의 응력-변형률 곡선이 선형에서 벗어나는 경우 또는 횡방향 변형률이 발생되는 시점 즉, 응력-변형률 곡선의 최대값(Peak)에서부터 횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시킨다.In step S340, it is determined whether the stress-strain curve of the rock sample obtained in step S300 is deviated from the linear shape or when the lateral strain is generated, that is, from the maximum value Peak of the stress- The load is reduced through the servo control so that the speed is constant.

그리고, 단계(S350)에서는 단계적으로 하중을 감소시킴으로써 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선을 획득한다.Then, in step S350, the destruction curve obtained from the brittle potential test is obtained by gradually reducing the load.

마지막으로, 단계(S360)에서 면적 적분법을 통해 상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산한다. 이때, 상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산하는 단계에서 상기 영역의 넓이는 암석 시료가 갖는 취성도를 나타내며, 암반의 파열 가능성을 의미한다.Finally, in step S360, an area integral of the fracture curve and the fracture curve obtained from the brittle potential test is calculated by area integration method. At this time, in the step of calculating the width of the area formed by the fracture curve and the fracture curve obtained from the brittle-potential test, the width of the area indicates the brittleness of the rock sample and means the possibility of fracture of the rock.

100: 파괴 곡선 110: 취성도 포텐셜 시험에서 획득한 파괴 곡선
120: 영역 130: 선형 곡선
200: 하중 센서 210: 베이스 플레이트
220: 횡방향 변형률계 230: 축방향 변형률계
100: Breaking curve 110: Breaking curve obtained from brittle potential test
120: area 130: linear curve
200: load sensor 210: base plate
220: transverse strain meter 230: axial strain meter

Claims (5)

암반의 파괴 특성을 분석하는 방법에 있어서,
암석 시료에 대한 일반적인 일축압축 시험을 수행하여 파괴 곡선을 획득하는 단계;
취성도 포텐셜 시험기에 상기 파괴 곡선을 획득하는 방법에서 시험한 암석 시료와 유사한 암석 시료를 획득하여 위치시키는 단계;
횡방향 변형률계를 암석 시료의 중앙부에 설치하는 단계;
상기 취성도 포텐셜 시험기에 연직 방향 하중을 가하여 일축 방향의 응력-변형률 곡선을 획득하는 단계;
횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 단계;
단계적으로 하중을 감소시킴으로써 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선과 선형 곡선을 획득하는 단계; 및
상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법.
In a method for analyzing fracture characteristics of a rock,
Performing a general uniaxial compression test on a rock sample to obtain a fracture curve;
Acquiring and locating a rock sample similar to the rock sample tested in the method of obtaining the breaking curve in a brittle potential tester;
Installing a transverse strain meter at the center of the rock sample;
Obtaining a uniaxial stress-strain curve by applying a vertical direction load to the brittle po- tential tester;
Reducing the load through the servo control so that the lateral strain rate is constant;
Obtaining a fracture curve and a linear curve obtained from the brittle potential test by gradually reducing the load; And
And calculating an area width of the fracture curve and a fracture curve obtained from the brittle point potential test.
제1항에 있어서,
상기 횡방향 변형률의 속도가 일정하게 되도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 단계는, 상기 파괴 곡선을 획득하는 방법에서 획득한 암석 시료의 응력-변형률 곡선이 선형에서 벗어나는 경우에 횡방향 변형률의 속도가 일정하도록 서보 컨트롤을 통해 하중을 감소시키는 것을 특징으로 하는 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법.
The method according to claim 1,
The step of reducing the load through the servo control such that the velocity of the transverse strain is constant may be characterized in that when the stress-strain curve of the rock sample obtained in the method of obtaining the fracture curve deviates from the linearity, Wherein the load is reduced through servo control so as to constantly determine the brittle fracture possibility of the rock.
제1항에 있어서,
상기 취성도 포텐셜 시험기는 횡방향 변형률을 신호로 받아 연직 방향의 하중을 조절할 수 있는 컨트롤러가 탑재된 것을 특징으로 하는 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said brittle potential tester is equipped with a controller capable of receiving the lateral strain as a signal and adjusting the load in the vertical direction.
제1항에 있어서,
상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역은 면적 적분법을 통해 계산하는 것을 특징으로 하는 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the area formed by the fracture curve and the fracture curve obtained from the brittle-potential test is calculated by an area integration method.
제1항에 있어서,
상기 파괴 곡선과 상기 취성도 포텐셜 시험으로부터 획득한 파괴 곡선이 이루는 영역의 넓이를 계산하는 단계에서 상기 영역의 넓이는 암석 시료가 갖는 취성도를 나타내는 것을 특징으로 하는 암반의 취성 파괴 가능성 평가 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the area of the area represents the brittleness of the rock sample in the step of calculating the area of the area formed by the fracture curve and the fracture curve obtained from the brittle point potential test.
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