휴긍정의 사소한 만족

[지반조사] 굴절법 탄성파 탐사법, 표면파 탐사법

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암반 탐사의 종류는 아래에서 참조할 수 있고,

https://huedor2.tistory.com/668

 

암반 탐사 방법, 암 지질 조사

암이 예상되는 구간의 지반조사는 크게 2가지로 분류한다. 해당 내용은 설계를 위한 예비조사에 해당하며, 시공 중 조사가 중요한 터널 등에서는 A 계측 (갱내조사 FM, 내공변위, 천단변위계, 지

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1. 굴절법 탄성파 탐사법

- 시추시험만 하기에는 대표성에 대한 Risk 가 존재할 수 있어, 추후 보강이 필요한 경우 공사비가 많이 증가하게 됨.
- 지표탐사법을 함께 조합하여 사용하는 것이 확실한 설계가 될 수 있음.
- 지층의 두께, 지하의 속도구조 파악. (속도에 따른 굴착 가능여부 판단, 공기/장비 고려)
- 탄성파(주로 P파) 발생원 : 해머, 화약(발파), 중추, 탄성파 발진탄. 30m 이상의 탐사심도.
- 격자형으로 탐사
- 수진기(지오폰, Geophone) : 5m 간격으로 설치. 송신점 20m 전후 (수진기 5~7개마다)
- 중간층에서 속도가 빨라버리면, 그보다 하부는 파악이 어려움.
- 속도의 비는 각도의 비


- 표면파와 굴절파의 층단면에 대한 그림과 거리-시간 그래프.
- 속도와 시간을 통해 층의 두께를 산정.
- 지오폰이 주파수(Hz)에 따라 나뉘어 사용된다.
- 송신점에서 수진기 거리는 탐사심도의 2~5배. (Min. 10m)
- 함수량에 따라 탄성파 속도가 증가될 수 있음. (오차를 고려할 필요 있음.)

 



2. 표면파 탐사법
- 송신 후 파장별로 전파의 심도가 달라지는 특성을 파악. (속도가 결과물)
- 성토지반의 다짐도 평가.
- SASW (Spectral Analysis of Surface Waves)
- MASW (Multiple-channel)
- HWAW (공간 협소시, Harmonic Wavelet Analysis of Waves)


시추설계 간격/심도 기준

 

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터널 이완하중 (Terzaghi, Bierbaumer) - 콘크리트 라이닝, 수치해석 모델(GLI)

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Terzaghi 터널 (암반) 이완하중
- Ko 측압계수, 토피고, 암반등급
- 재래식 터널공법(ASSM), 전토피 하중을 다 받음.
ASSM (American Steel Support Method) : 1차 라이닝, 2차 라이닝에 의해 이완하중을 지지한다고 가정.
NATM (New Austria Tunneling Method)



하지만 천층터널이나 암질이 양호한 경우 과다 하중 분포
(2C 를 빼기도 함. 암반하중을 실제화하도록 축소하기 위하여)





- Bierbaumer 와 비교



(Parabola : 포물선 형태가 다름.)

- Barton 과 비교
- Bieniawski 와 비교 (RMR), Wickham (RSR, Rock Structure Rating)
- Type-1~4 (Terzaghi 암반분류) 에서 Terzaghi 암반분류는 토피고 하중 높이가 증가하나,
실제로는 크게 증가하지 않고, Type-4(풍화암) 부터 토피고 하중 높이가 증가함. (이완하중 고려하면 됨. 이완하중 감소효과 30%)
- 측압계수의 변화를 적용할 수 없음. (측압계수가 감소하면 Terzaghi 와 유사한 값을 가짐.)
측압계수가 1 이상이면 역시 이완하중을 효과적으로 적용할 수 있다.



라이닝 (터널 라이닝, Lining)
- 역학적 접근을 할 수도 있고 안 할 수도 있음. (1차 지보재가 지지하고 있기 때문) – 원칙적으로는 1차 지보에 의해 터널변위가 수렴된 상태에서 라이닝 시공.
- 역학적 접근 : Shotcrete 의 AAR 에 따라 열화를 입어 라이닝이 필요하다. 그럼 이완하중 계산은?
- 지반-라이닝 상호작용 (Ground-Lining Interaction) 모델 적용. -> 새로운 응력 재분배가 이뤄질 수도 있음.
수치해석을 통해 각 부분을 Terzaghi 암반 분류에 따른 하중을 적용하여 해석


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