지상 레이저 스캐닝 기법을 이용한 암반 사면의 불연속면 분석
Analysis of Rock Discontinuities Using Terrestrial Laser Scanning
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초록
암반의 역학적 거동을 평가하는 데 입력되는 주요 변수 중 하나인 불연속면의 방향성은 일반적으로 수작업 측정을 통해 얻어지지만 최근 레이저 스캐닝 기법을 활용한 분석이 이루어지고 있다. 지금까지의 레이저 스캐닝 분석 기법은 전처리 작업이 복잡하고 시행착오를 통해 입력 변수를 조정할 필요가 있었다. 따라서 본 연구는 레이저 스캐닝으로부터 얻어진 점군 자료로부터 직접적으로 방향성 분석을 수행하는 기법을 제시한다. 제시한 방법의 정확도를 판단하기 위해 실내 시험을 수행한 결과 경사방향, 경사각에 대해 평균 2도 이내의 오차로 방향성을 예측하였다. 현장 적용성을 확인하기 위하여 경기도 가평군 신상리의 화강암 암반에 대해 자료를 취득하고 분석을 수행하여 조사자에 따른 측정 오차 이내의 값을 얻었다. 본 연구에서 제안한 기법은 대상 암반을 재현하면서 절리군 분석, 개별 절리의 분류가 가능하여 사면이나 터널에서의 방향성 정보 획득에 이용될 것으로 기대한다.
Abstract
Discontinuity orientation is a major factor that influences mechanical behavior of rock mass. Field survey using clinometer can collect orientation data, but recent laser scanning technique has been used alteratively. Existing laser scanning method was labor-intensive in preprocessing, and trial and error approach was required to adjust input parameters. Therefore, this study presents orientation analysis technique directly from raw point cloud data obtained from laser scanning. To evaluate the accuracy of the method, indoor test was performed, and the error of dip direction and dip was within 2°. Field test were performed at rock exposures in Sinsang-ri, Gapyeong, Korea, and the orientation result was within observation error. This method is expected to be useful when field discontinuity measurement is needed with a preservation of rock face in underground tunnel or rock slope.
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