[토목공학]암반에 형성되는 불연속면(단층,습곡,절리)종류와 공간적 방향성을 표현하는법

소개

암반에 형성되는 불연속면(단층,습곡,절리)종류와 공간적 방향성을 표현하는법

목차

1 불연속면
2. 불연속면의 기재와 특성의 정량화

본문내용

1 불연속면

공학적 의미의 암반 불연속면(discontinuity)이란 암반 내에 존재하는 인장강도가 작거나 또는 전혀 없는 역학적 결함을 총칭하고 암반에서 나타나는 모든 연약한 면을 총괄적으로 나타내는 용어로서 1960년대 후반부터 여러 저자(Fookes and Parrish, 1969; Attewell and Woodman, 1971; Priest, 1975; Goodman, 1976)들에 의하여 사용되기 시작하였다.
불연속면은 그 크기에서 작은 열극(fissure) 에서 큰 단층(fault)까지 다양하다. 암반의 거동은 토질과 다르게 암반 내에 발달하고 있는 불연속면의 발달특성(불연속면의 방향, 간격, 연속성, 간극, 충전물, 투수성, 강도 및 군수, 암괴의 크기 및 모양)에 따라 영향을 받으므로 암반에서의 각종 공사에서의 안정성에 미치는 이들의 영향을 고려하여야 한다. 특히 암반 사면에서의 강도 저하요소인 수압, 풍화, 불연속면의 존재 중에서 가장 중요한 요소는 불연속면의 존재이며, 그 종류도 다양하고, 정확하게 측정, 파악하기도 쉽지가 않아 안정해석 시 어려움을 주고 있다.
1.1 불연속면의 생성
불연속면은 주로 암석 생성과정에서의 내적인 힘에 의하여 형성된 태생적 불연속면과 암석생성 후의 지각변동 등 외적인 힘의 작용으로 생성된 후천적 불연속면으로 구분되며, 특히 이 후천적 불연속면은 역학적인 암석 파괴면으로 강도가 약한 경우가 많다. 따라서, 불연속면의 생성은 암석의 종류와 암석이 위치하는 지역의 과거 응력과 밀접하게 관계된다. 암석은 지질학적으로 생성기원에 따라서 화성암, 퇴적암 및 변성암으로 구분하는데, 우선 각 암종 별로 불연속면의 태생적인 생성과정을 살펴보자.
화성암(igneous rocks)은 마그마(magma)가 지하 혹은 지표에서 굳어져 만들어진다. 지하 깊은 곳(수십 km)에서는 심성암(화강암, 섬록암, 반려암 등)이 만들어지는데 고온의 마그마가 지중에 자리 잡은 후 주변 암석의 피복으로 인하여 서서히 냉각하면서 광물입자의 결정작용이 잘 이루어지며 공학적으로 비교적 균질한 암체가 된다. 이 과정에서 심성암 암체는 냉각에 의한 수축으로 체적이 감소하면서 인장균열이 발생하게 된다. 냉각과정에서 암체 내의 열원의 중심(대부분은 암체 하단부)을 중심으로 방사상의 서로 직교하는 2쌍의 고각의 균열이 만들어 질 것이다. 냉각된 암체는 지각변동기에 융기하게되고 상부의 수십 km에 달하던 토피가 침식으로 제거되고(unloading) 암체는 팽창하게 된다. 이러한 하중제거로 암체에는 하중의 작용방향과 직교하는 수평의 인장절리가 형성된다. 따라서, 암체가 형성된 위치에서 수직 융기한 경우에는 서로 직교하는 3조의 인장절리가 형성될 것이다. 그 예는 주변에서 흔히 관찰되는 화강암체에서 쉽게 접할 수 있다.

참고자료

· 없음