현장 및 실내 측정 탄성파 속도에 근거한 암반평가 기준에 대한 고찰
On the Evaluation of Construction Standards Based on Seismic Velocities Obtained In-Situ and through Laboratory Rock Tests
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이 연구에서는 국내 토목현장에서 수행된 하향식 탄성파탐사 및 굴절법 탄성파탐사 자료(177개)와 시추조사 시료(1,035개)에 대해 연암과 경암(보통암 포함)으로 분류한 후, 건설표준품셈과 지반조사표준품셈의 탄성파속도에 의한 암반분류 기준을 비교하였다. 현장에서의 하향식 탄성파탐사 및 굴절법 탄성파탐사에 의한 탄성파속도는 연암의 경우 1,400∼2,900 m/s의 범위로 건설표준품셈 A그룹(1,200∼1,900 m/s)과 지반조사표준품셈(1,200∼2,500 m/s)의 기준보다 빠르게 나타났으며, 보통암과 경암의 경우 2,300∼3,800 m/s의 범위로 기준범위와 유사하게 나타나는 것으로 나타났다. 실내암석시험에서 구해진 연암과 보통암∼경암의 탄성파속도 또한 현장 탐사 결과와 유사한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 암반 탄성파 속도와 품셈간의 상이점을 품셈이 절대적으로 옳다는 관점에서 본다면, 현장 탄성파 속도의 경우 하부지반의 영향을 받아 속도가 빨라지는 것과 실내암석시험의 경우에는 연암구간에서의 시료선별 시 무결암의 선별에 의한 것으로 여길 수 있다. 반대로 상이점의 원인을품셈에 오류가 있는 것으로 본다면, 품셈상의 지층경계가 점이적이지 않은 뚜렷한 경계가 인위적으로 설정된점, 지질 양상이 다른 외국의 기준을 그대로 차용하여 사용한다는 점, 품셈상 지층의 탄성파 속도에 대한 독립된검증이 이루어지지 않은 점 등의 문제가 있음을 알 수 있다. 이 연구에서는 현장에서의 향후 이러한 검증 연구를제안하며, 널리 쓰이는 품셈에 의한 지층분류에는 내포된 문제가 있음에 대한 인식이 중요하다.
Abstract
Seismic velocities measured from in-situ tests (n=177) and through rock core samples (n=1,035) are reviewed in light of construction standards, widely used standards as a first-hand approximation of rock classification solely based on seismic velocities. In-situ down hole tests and refraction survey for soft rocks showed seismic velocities of 1,400∼ 2,900 m/s which is faster than those specified in construction standards. For moderate∼ hard rocks, in-situ down hole tests and refraction survey showed 2,300∼3,800 m/s which roughly corresponds with the range specified in the construction standards. A similar trend is also observed for seismic velocities measured from rock core samples. The observed differences between construction standards and seismic velocities can be explained in two ways. If construction standards are correct the observed differences may be explained with seismic velocities affected by underlying fast velocities and also possibly with selection of intact cores for velocity measurement. Alternatively, construction standards may have intrinsic problems, namely artificial discrete boundaries between soft rocks and moderate rocks, application of foreign standards without consideration of geologic setting and lack of independent verification steps. Therefore, we suggest a carefully designed verification studies from a test site. We also suggest that care must be exercised when applying construction standards for the interpretation and accessment of rock mass properties.
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