최적의 기본마찰각 측정법에 관한 실험적 연구 (Experimental Study for Optimal Method in Measuring the Basic Friction Angle of Rock)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질공학회
· 수록지 정보 : 지질공학 / 29권 / 4호 / 565 ~ 578페이지
· 저자명 : 이국현, 장현식, 장보안

초록

황등 화강암, Berea 사암, 정선 대리암, 홍천 편마암, 풍암 셰일 및 음성 사질 셰일의 여섯 종류의 암석에대하여 직접전단시험, 기울임시험 그리고 당김시험을 이용하여 기본마찰각을 측정하고, 암종에 따른 기본마찰각의 특성, 시험방법의 정확성을 비교, 검토하여 기본마찰각 측정에 가장 정확하고 효율적인 시험방법을 제시하였다. 기본마찰각은 직접전단시험을 이용하면 정확하게 측정되지만, 비싼 장비와 복잡한 시험절차가 필요하다. 국제암반역학회에서 표준시험법으로 제안한 기울임시험은 직접전단시험에서측정된 기본마찰각과 유사한 값을 제시하나, 동일한 암석으로 제작된 3개의 시료에서 측정된 기본마찰각은 최대 7° 이상의 오차를 보이고, 1개의 시료에서 5회 측정된 미끄러짐 각 또한 시료에 따라서 증가하거나, 감소하거나, 유사한 값을 보이는 등 일정한 패턴을 보이지 않고 변할 뿐만 아니라, 편마암에서는 최대 12°의 오차를 보여 시험의 신뢰성에 상당한 의문이 든다. 간단한 시험장비와 비교적 낮은 수직응력하에서 실시되는 당김시험은 직접전단시험에서 구한 기본마찰각과 매우 유사한 값을 제공하고, 측정된 값들이 일관성을 보이고 시험절차 또한매우 간단하여 기본마찰각 측정에 가장 유용한 시험 방법으로 판단된다.

영어초록

Basic friction angles of Hwangdeung granite, Berea sandstone, Jeongsun marble, Hongcheon gneiss, Pungam shale and Eumseong sandy shale were measured by direct shear test, tilt test and pull test.
Characteristics of basic friction angle and the accuracy of test methods were compared and the optimal method in measuring basic friction angle was suggested. Although basic friction angles might be measured accurately by direct shear test, the test apparatus is expensive and procedures are complicated. Tilt tests which is the suggested method for measuring basic friction angle by International Association for Rock Mechanics also provided similar basic friction angles measured by direct shear test. However, the error measured for the same rock type is higher than 7° and values by repeated measurements in one sample show different trends, such as increasing or decreasing or almost constant as measurements continued. The difference measured in one gneiss sample is higher 12°, indicating that tilt test may be not a reliable method for measuring basic friction angle. Not only pull test provided accurate and consistent results under low normal stresses, but also test apparatus is simple and inexpensive and procedure is not complicated, indicating that pull test may be the optimal method for measuring basic friction angle.

참고자료

· 없음