(주)더원테크

하향식탄성파탐사의 시험방법

• 지표에서 탄성파를 발생시키고 시추공내에 삽입된 수신기(3성분 지오폰)를 통하여 심도별로 탄성파 도달 시간을 기록, 분석하여 원지반의 지층별 탄성파(P파, S파)를 측정
• 탄성파 발생 : 해머를 이용하여 지표에 고정된 플레이트를 수직 혹은 수평 방향으로 가격함. 수직 가격시 입자의 운동이 파의 진행방향과 동일한 종파가 주로 발생하고 수평 가격시 입자의 운동이 파의 진행방향에 수직인 횡파가 주로 발생
• 탄성파의 수신 : 3성분(수직성분1, 수평성분2) Clamping Geophone을 이용하여 수신한다. 종파의 경우 주로 지오폰의 수직성분에 기록되고 횡파의 경우 수평성분에 주로 기록된다. 횡파의 가격방향에 따라 위상 변화를 보이는데, 정확한 도달시간 기록을 위하여 좌․우 두 방향으로 가격하여 180°의 위상차를 확인함

• 

• 3성분 지오폰
• 하향식탄성파탐사 모식도

하향식탄성파탐사시험 전경 예

• 지오폰삽입
• 전단파발생
• 압축파발생
• 데이터수집

전기비저항의 목적

4-Point Wenner array를 이용한 전기비저항측정을 실시하여 지층의 수분함량, 대지의 온도, 화학적 상태에 따른 고유저항치를 측정하여 구조물 설계에 필요한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다.

전기비저항시험 장비

• 전기비저항시험 장비

전기비저항시험 방법

• 대지저항률 측정은 4개의 같은 크기를 갖는 금속탐침(전극, Test Probe)을 같은 거리(a, m) 간격으로 지표하부에 꽂아서 측정한다.
• 외부 2개의 탐침에 직류전원과 전류미터를 연결
• 내부 2개의 탐침에는 전위차 측정을 위한 전압계를 함께 연결
• 이러한 2개의 전류(A)계 및 전압(V)계로 얻어진 측정값은 식 R=E/I 로부터 계산된 대지저항(R)을 표시하게 된다.
• 전류는 탐침간의 대지전류 전계구에서 나타난 바와 같이 탐침으로부터 등심원을 그리며 대지를 통하여 흐르게 되며 각각 지층의 영향범위(Shell)에서 탐침 간의 거리 “a”를 조절함으로써 효율적인 측정값을 얻을 수 있다.

하향식탄성파탐사시험 전경 예

• 
• 

공내전단시험의 목적

수직압력의 적용과 관련하여 원위치에서 풍화토, 풍화암의 전단강도를 측정하는데 그 목적이 있다.

공내전단시험장비 및 모식도

• BST(국내)
• 시험기 모식도

공내전단시험방법

• 대상 지반의 분포 상태를 확인 후 최적의 시험위치 결정
• 시추공내 시험구간에 전단기(Shear Head)를 삽입
• Hand Pump를 이용하여 전단기를 공벽에 부착 시킨 후 수평압력(Normal Stress)을 가함
• 시추공내 전단기와 연결된 Rod를 끌어당겨 파괴시의 전단력(Shear Stress)을 산정
• 시험구간을 변경한 후 동일한 방법으로 수평응력을 바꾸어 3회 이상 시험 실시
• 모든 시험과정은 응력이완 및 지반상태를 고려하여 시추 직후 신속히 수행

공내전단시험의 전경 예

• 
• 

공내재하시험의 목적

기반암에 대한 지반변형계수 및 탄성계수를 측정하는데 목적이 있다.

공내재하시험의 장비

• PMT(일본 OYO사 Elastmeter-2)
• GMJ(미국 DGSI)
• LLT

공내재하시험방법의 모식도

공내재하시험의 전경 예

• 
• 

현장투수시험의 목적

지반의 투수특성은 흙의 성분, 구조, 습윤 함량등에 따라 달라지며 시료를 불교란 상태로 채취하기가 거의 불가능하기 때문에 현장에서 투수시험을 통하여 신뢰성있는 투수계수를 구하고자 한다.

현장투수시험의 개념도

현장투수시험의 전경 예

• 
• 

현장수압시험의 목적

기반암의 투수성을 파악하기위한 목적에 있다.

현장투수시험의 개념도

현장수압시험의 전경 예

• 
• 

피조콘 관입시험의 목적

콘저항치, 마찰정항역, 간급수압 등의 측정결과를 이용하여 연약지반 설계정수 산정에 이용하려는 목적이 있다.

피조콘 관입시험방법

• 콘관입시험은 원추모양의 Cone Probe을 지반에 일정한 속도(2±0.5cm/sec)로 관입시킬 때 발생하는 저항력을 측정
• 콘 관입속도는 2cm/sec ± 0.5cm/sec로, 콘 단면적 10cm², 선단각 60˚인 것을 사용하며, 상부에 자갈 등의 매립이 예상되면 0.9m 정도는 15cm²의 단면적, 60˚의 각도인 모형 콘을 이용하여 관입한 후 실시
• 에조콘 관입시 소정의 심도에서 관입을 중단하면 콘에 측정된 최대 간극수압은 수리역학적 평형 간극수압에 도달될 때까지 소산되는데 이 때, 각 심도의 소산율은 해당 토질의 투수성과 압축성에 의존하는 압밀계수와 연관관계를 갖게 된다. 이 원리를 이용하여 지반의 수평방향 압밀계수(Ch)를 구하여 수평방향의 압밀특성을 파악하는데 자료로 사용.
• 시험에서 얻어진 모든 아날로그(Analog) 데이터는 디지털(Digital) 데이터로 나타나며, 매 2～5cm마다 기록하여 컴퓨터 플로터(Plotter)로 출력할 수 있도록 마그네틱 또는 플로피 디스켓에 저장하였으며, 프린터와 플로터로 현장에서 콘 저항치, 마찰비와 같은 결과치를 계산하여 출력

피조콘 관입시험방법 장비 및 모식도

• 피조콘 관입시험의 장비
• 피조콘 관입시험의 모식도

피조콘 관입시험의 전경 예

• 
• 

토모그래피의 목적

탐사구간 지반의 역학적 성질을 규명하고 탐사 대상 지역의 암반에 대한 정보를 제공하는데 목적이 있다.

토모그래피의 방법

• 대상 단면의 정보를 얻기 위해 송신원으로 탄성파를 사용하며, 수진장치로는 탄성파 에너지를 측정할 수 있는 지오폰(geophone)혹은 하이드로폰(hydrophone)을 사용하며, 측정되는 자료의 양도 의학분야에서 사용되는 자료에 비하여 상대적으로 작다.
• 일반적인 정밀지반조사에서 사용되는 탄성파 토모그래피의 경우, 대상 단면 하나에 대하여 20~60개의 송신원에 대하여 20～60개의 수진장치를 사용하므로 약 400~3600개 정도의 자료가 이용된다.(탐사목적에 따라 송신원-수진기 조합의 수는 가변적이나 이는 경제적 시간적 공간적 제약을 받는다.)
• 따라서, 의학의 CT에 비하여 탄성파 토모그래피 기법은 전문적인 해석과정이 필요하다.

토모그래피의 장비 및 기본원리

• 토모그래피 장비
• 토모그래피 기본원리

토모그래피의 전경 예

• 
• 

공내영상촬영의 목적

시추공에 대한 영상촬영 탐사를 수행함으로써 시추공벽의 이미지와 심도별 사석 채움상태 등 공내 자료를 획득하여 설계의 기초자료 제공에 목정이 있다.

공내영상촬영의 측정원리

• 시추공 영상촬영은 Probe에 장착된 Hyperbolic 반사경을 통하여 반사된 시추공벽을 CCD소자로 기록하는 물리검층기법이다.


• 시추공 영상촬영은 CCD소자가 시추공 내에서 일정한 속도(일반적으로 0.5~1.5m/min)로 하향하면서, 연속적인 Scan을 통해 시추공벽을 촬영하여 360, 720 Pixel/360°의 Digital Image로 기록하게 된다.
• 취득된 자료에는 Probe에 장치된 3성분 자력계에서 측정한 지자기 정보와 3성분 경사계에서 측정된 Hole deviation정보가 포함되는데, 지자기 정보는 시추공영상자료들을 일정한 방향에 대해 정돈하는 기준(일반적으로 자북방향)이 되며, Hole deviation정보는 자료처리 시 진경사(True dip)를 구하기 위한 보정자료가 된다.

공내영상촬영 장비 및 모식도

• 공내영상촬영장비
• 공내영상촬영 모식도

공내영상촬영의 사진 예

• 
•