절리면의 거칠기 변화가 전단강도에 미치는 영향
A Study of the Effect of Asperity Change on the Shear Strength of Joint Plane
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초록
전단거동에 의한 절리면의 거칠기 변화가 전단강도에 미치는 영향을 조사하기 위하여 절리면 강도가상이한 편마암, 화강암 및 셰일 시료를 이용하여 순차적 다단계 전단시험을 수행하였다. 시험단계별로 절리면프로파일의 고도를 측정하여 거칠기 계수를 산정하고 미세 거칠기 빈도 변화를 조사하였다. 거칠기 감쇠에 대한최적의 거칠기 계수를 산정하여 반복된 전단거동에 의한 순차적 거칠기 감쇠특성을 고찰하였다. 전단강도식을산정하여 점착력과 마찰각의 차별적 변화양상을 도출하였으며, 표면 거칠기의 마모, 파쇄 및 재형성에 의한미세 거칠기 빈도변화를 조사하여 강도계수 변화의 원인적 요인을 분석하였다. 또한, 미세 거칠기 변화양상이전단강도에 미치는 영향을 절리면 강도를 고려하여 분석하였다.
Abstract
Multi-stage shear test has been performed using joint specimens of gneiss, granite and shale to investigate the influence of micro-scale asperity change on the shear strength of joint plane. For each shear test asperity degradation characteristics of joint specimens of different joint surface strength have been analyzed by utilizing the optimum asperity parameter which can reflect the sequential asperity degradation. Elevation of joint surface profile has been measured and both the changes of asperity parameters and micro-scale asperity distribution have been investigated. Two distinctive variation modes of cohesion and friction angle have been delineated and major cause of shear strength parameter change has been analyzed by considering the micro-scale asperity angle change resulting from the abrasion, fracturing and regeneration of micro-scale asperities. Effects of micro-scale asperity variation on the joint shear strength have been also investigated.
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