현장 측정을 통한 경상분지의 천부 초기응력장 특성에 관한 연구
Characteristics of the Regional Rock Stress Field at Shallow Depth in the Kyungsang Basin with In-situ Rock Stress Measurements
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초록
특수한 지질조건을 제외하면 이론적이거나 물리적인 방법으로 특정지역의 정확한 암반 초기응력 상태를 예측하기는 거의 불가능하다. 이는 토목공학이나 광업개발과 관련된 문제에 있어 암반 응력에 대한 신뢰성 있는 정보를 얻는 유일한 방법은 현장 측정에 위해서만 가능함을 의미한다. 1990년대 이후 국내 경상분지 영역 내 암반 구조물 설계단계에서 정량적인 정보를 획득하기 위해 많은 현장 초기응력 측정이 수행되어 오고 있다. 본 논문의 연구지역은 경상분지의 지표로부터 심도 300 m 미만 지하공간으로 위치적으로 동쪽의 부산에서 서쪽으로는 여수를 포함하는 광범위한 지역을 포함한다. 현장 초기응력 측정은 대부분 지표 시험공을 이용하여 심도 14 m～300 m 영역에서 수압파쇄법에 의해 총 270회 시행되었다. 본 논문에서는 현장 측정 자료를 바탕으로 전체 연구지역에 현재 형성되어 있는 초기응력 상태, 화강암류와 안산암류 지역에서의 초기응력 분포 특성 차이에 대해 논의하고자 한다. 그리고 마지막으로 부산 일원과 양산 단층대 지역 내 수평응력 방향성의 국부적 분포 양상에 대해 소개하도록 하겠다.
Abstract
It is nearly impossible to estimate the exact state of the current rock stress of interest site by the theoretical and physical approaches except some specific geological situations. This means that in-situ stress measurement is a unique way to obtain reliable information on rock stress especially for civil and mining engineering related problems. Since late in the 90’s, in-situ rock stress tests have been widely conducted to provide the quantitative information on the stress state of engineering site at the design stage of an underground rock structure in the Kyungsang Basin, Korea. The study area is the near surface regions at the depth less than 300 m in the Kyungsang Basin. It includes Yeosoo to the west and Busan to the east. Totally, 270 in-situ stress measurements were conducted in the surface test boreholes at the depth from 14 m to 300 m by hydraulic fracturing method. In this paper, based on the measurement data set, the overall characteristics of the current in-situ rock stress fields in the study area are briefly described. And also the investigation results on the difference between the stress distributions for the granitoid and the andesitic rock region are also introduced. Finally, the distributions of the regional horizontal stress directions in Busan and the Yangsan faults area are shown.
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