현장 실험을 통한 암반 탄성파 속도와 암반평가 인자 비교

In this study, the relationship between in situ seismic wave velocities and RMR (rock mass rating) was investigated in a test bed for the examination of the basis of rock classification (RMR) based on seismic wave velocity. The seismic wave velocity showed a monotonous increase with depth. It was also found that there was no systematic correlation between the seismic wave velocity (Vp) and other parameters (RQD, joint spacing, UCS, rock core Vp, and RMR) collected at the same depth of the same borehole. However, correlative relation was observed among RMR, RQD, and joint spacing. On the other hand, when all the data in the borehole (three holes) are examined without considering the depth, Vp still shows no correlation with RMR parameters (e.g., correlative coefficient for uniaxial compressive strength and joint spacing are 0.039 and 0.091, respectively), but Vp shows weak correlative relation with RMR and RQD (correlative coefficient for RQD and RMR are 0.193 and 0.211, respectively). Thus, it is found that it is difficult to deduce physical properties of rock mass directly from seismic wave velocities, but the seismic wave velocity can be used as a tool to approximate rock mass properties because of weaker correlation between Vp and RMR with RQD. In addition, the velocity value of for soft and moderate rocks suggested by widely used construction standards is slower than that of the observed velocity, implying that the standards need to be examined and revised. 이 연구에서는 탄성파 속도를 이용한 암반분류(RMR)의 근거를 정량적으로 확인하기 위해 3공의 시추공 시추자료(지층 경계, RMR 등)와 현장 탄성파 측정 자료들과의 관계를 살펴보았다. 현장에서 획득된 탄성파 속도는 심도가 증가함에 따라 단조증가의 경향을 보인다. 각 시추공의 동일 심도에서 RMR, RQD, 절리간격 등의 상호상관성이 관찰되었으나, 탄성파 속도(Vp)는 RQD, 절리간격, UCS, 암편 Vp, RMR 등과 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 반면, 시추공(3공)에서 모든 자료에 대하여 심도를 고려하지 않고 분석하였을 경우 현장 탄성파 속도와 대부분의 RMR 인자들은 상관성이 낮지만(예: 일축압축강도와 절리간격의 결정계수: 각각 0.039와 0.091), RMR과 RQD는 상대적으로 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다(RQD와 RMR의 결정계수: 각각 0.193과 0.211). 이러한 결과는 현장 탄성파 속도로부터 각 심도 지점에서의 개별 인자 값의 유추는 불가능하지만, 암반의 전반적인 물성을 포함하고 있는 RMR의 상관관계를 이용하여 개략적인 지반특성의 파악은 가능하다는 점을 시사한다. 아울러, 널리 이용되는 품셈의 연암-보통암의 경계값이 시추조사를 통해 실제 지반의 연암-보통암 경계값에 비해 속도가 느림이 관찰되는데, 이는 품셈의 기준을 재정립할 필요가 있음을 지시한다.