A New Coefficient for Three Dimensional Quantification of Rock Joint Roughness

• DOI: 10.7474/tus.2012.22.2.106
• Publication Date: 2012-08-20T08:32:32Z
• Authors: Jung-Wook Park; Yong-Ki Lee; Jae-Joon Song; Byung-Hee Choi
• Keywords: Direct shear test; Hydraulic roughness; Shear Strength

암석 절리면의 거칠기는 대부분 2차원 프로파일의 기하학적 특징에 초점을 맞추어 기술되어 왔다. 그러나 거칠기를 합리적으로 평가하기 위해서는 수직 및 전단하중하에서 실제 접촉 상태에 놓여 발현되는 유효 거칠기 특성을 적절히 반영할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 편마암 인장 절리의 복제 시험편에 직접전단시험을 수행하고 전단 방향에 따른 강도 고찰하였다. 이 과정에서 3차원 형상을 삼각형 요소의 집합으로 재구성하고, 각 활성, 비활성 미세거�s각을 이용하여 정의하였다. 수치적 알고리즘을 최대전단강도 발현 시 접촉면의 위치와 면적을 예측한 결과, 분포는 미세 거�s각의 분포와 밀접한 관계를 보였으며, 활성거�s각을 갖는 요소만이 거동에 주도적인 역할을 수행하였다. 따라서 활성거�s각의 분포 모사할 있는 확률밀도함수를 제시하고, 얻어지는 활성거칠 기계수 <TEX>$C_r$</TEX>을 새로운 정량화 계수로 제안하였다. 대한 전단방향에 <TEX>$C_r$</TEX>과 실험 결과를 비교한 <TEX>$C_r$</TEX>이 정량화하고 강도를 예측하는 데 있어 매우 유용한 파라미터임을 확인하였다. Roughness of rock joint has generally been characterized based upon geometrical aspects a two-dimensional surface profile. The appropriate description roughness, however, should consider the features roughness mobilization at contact areas under normal and shear loads. In this study, direct tests were conducted on replicas tensile fractured gneiss joints influence direction behavior effective was examined. procedure, represented as group triangular planes, steepness each plane using concepts active inactive micro-slope angles. peak strength which estimated by numerical method showed that locations mainly dependent distribution angle dominated only fractions with Therefore, three-dimensional coefficient for quantification is proposed angle: coefficient, <TEX>$C_r$</TEX>. Comparison obtained from experiment suggests parameter to quantify estimate joint.