대구지역 셰일의 점재하지수 특성 및 일축압축강도와의 상관성 (The Point Load Index of the Daegu Shale and its Relation to the Uniaxial Compressive Strength)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반환경공학회
· 수록지 정보 : 한국지반환경공학회 논문집 / 10권 / 3호 / 37 ~ 45페이지
· 저자명 : 이영휘, 윤찬호

초록

대구지역에 분포하는 고유이방성 셰일(shale)의 점재하지수 및 일축․압축강도 특성을 평가하기 위한 일련의 실험실 시험을 수행하였다. 또한 시험시편의 크기효과 및 형태효과를 조사하기 위하여 축방향 및 직경방향으로 점재하지수를 측정하였다. 일반적으로 직경방향의 점재하지수는 길이/직경(L/D)비가 대략 1.0 이상일때 일정한 값을 보이고 축방향 점재하 시험 결과 L/D비의 증가에 따라 평균 점재하지수가 약간 감소하는 경향을 보였으며 L/D비가 1.0 이상이면 corner파괴가 발생하였다. 최소의 점재하지수는 층리면이 연직과 이루는 각 (β)이 15°～30°에서 나타났고 β=30°에서 최소의 일축압축강도가 얻어졌다. β 값의 범위가 0°～90°인 시편의 점재하지수와 일축압축강도를 측정하여 이들의 상호관계를 회귀분석하였다. 층리면을 0°에서 90°까지 변화시키면서 측정한 점재하지수는 일축압축강도와 선형적인 관계인 σc=25.0 Is(50)로 나타났다. 한편, 층리각(β)를 90°로 고정시킨 상태에서의 이들의 상관성은 σc=14.4 Is(50)로 나타났는데, 이는 ISRM(1985)에서 추천하는 층리가 없는 무결암 시료에 대한 일반적인 상관성, σc=22 Is(50)과는 많은 차이가 있음을 확인하였다. 일축압축강도의 이방성 모형은 기존의 Ramamurthy(1993)이론에 지수 ‘n’을 도입하여 n=3을 적용 했을때 측정결과와 잘 부합되는 결과를 얻었다.

영어초록

The experimental study was carried out to evaluate the characteristics of the point load index and the uniaxial compressive strength of inherently anisotropic shale in the laboratory. In the testing program the effects of size and the shape on the point load index were investigated both in the axial and diametral direction. In general, the point load index of the shale was constant when the length/diameter (L/D) ratio of the specimen is greater than 1.0 in the diametral direction. The point load index in axial direction shows slight decrease as the L/D ratio is increased and the corner breakage was observed when L/D ratio is greater than unity. The minimum point load index was observed in the bedding angle of β=15°～30° in the axial point load tests and of β=30° in the uniaxial compression tests. The relationship between the point load index and the uniaxial compressive strength was linear to σc=25.0 Is(50) for the specimen with the bedding plane angle, β at the range of 0°～90°. On the other hand, this relationship was appeared linear to σc=14.4 Is(50) when the bedding angle, β is fixed to 90° and this correlation is much different from σc=22 Is(50), which is generally applied to the rock specimen with no bedding plane in ISRM (1985). The anisotropic strength with different β angle shows the shoulder type and this can be suitably modelled by the corrected Ramamurthy’(1993)s equation with the index value of ‘n’ equal to 3.0.

참고자료

· 없음