인장균열이 발생한 암반비탈면의 파괴 원인 사례연구

Abstract

암반비탈면의 붕괴는 암반내에 발달한 불연속면의 분포상태 및 강도특성과 현장응력 조건에 따라 발생되는 현상이다. 암반비탈면의 안정성을 합리적으로 고려하기 위해서는 대상지역의 초기 지질조사 단계에서부터 암반 및 암반 내에 발달하고 있는 불연속면의 제반 공학적인 특성이 정확하게 파악되어야 한다. 특히 변성암으로 구성되고 지질구조가 복잡하게 발달한 경우 지반조사 시 세심한 주의가 필요하다. 본 연구대상 비탈면의 경우 변성암의 일종인 편마암으로 구성되어 있으며 절개공사 이전에 실시된 시추조사에서는 연암으로 이루어진 양호한 암반비탈면으로 조사되었다. 그러나 20m 이상의 절토공사를 수행하는 중 인장균열이 약 170m 구간에 걸쳐 발생하였다. 본 연구에서는 발생한 인장균열의 원인을 분석하기 위하여 기존 계측자료를 분석하고, 지표지질조사, 시추조사, 전기비저항탐사, 시추공영상촬영, 실내시험 등을 실시하였다. 시추조사, 전기비저항탐사 등을 종합하여 분석한 결과 기반암 내에서 단층파쇄대 및 단층점토가 발달하고 있었으며, 매우 심한 균열상태를 나타내고 있었다. 절개비탈면에 발달하고 있는 단층의 방향성이 균열발생 현황과 비슷한 양상을 보이고 있어 비탈면 균열과는 직접적인 관련이 있으며, 비탈면 전반에 걸쳐 발달되어 있는 단층파쇄대와 단층 점토들이 파괴활동면으로 작용한 것으로 판단된다. 지표지질조사 결과를 토대로 비탈면의 방향이 변하는 구간을 분할하여 평사투영해석을 실시한 결과, 파괴가능성(평면, 쐐기, 전도파괴)이 있는 것으로 분석되었으며 불연속면들에 의한 평면파괴와 전도파괴의 복합적인 형태의 파괴가능성이 잠재되어 있는 것으로 분석되었다.