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In-situ Stress Measurement Using AE and DRA

AE와 DRA를 이용한 초기응력의 측정에 관한 연구
Pae-Han Park1
,
Seok-Won Jeon2
,
Yang-Kyun Kim3
박 배한1
,
전 석원2
,
김 양균3
1서울대학교 지구환경시스템공학부
2서울대학교 지구환경시스템공학부 조교수
3코오롱건설기술연구소

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ABSTRACT

In-situ stress measurement using AE (Acoustic Emission) and DRA (Deformation Rate Analysis) is usually carried out under uniaxial loading in the laboratory and it consumes delay time from drilling to testing. Therefore, it should be considered how the lateral stress and delay time influence on the test results for the in-situ stress determination. As the delay time increased, the accuracy of estimating the pre-stress decreased. The pre-stress of the specimen loaded only axially was determined within an error of less than 9% (using AE) and 4% (using DRA). And the specimen on which axial pre-stress and the confining pressure were loaded had an error of less than 17% (using AE) and 14% (using DRA). The results of AE and DRA for field specimens were very similar with each other but smaller than those of hydraulic fracturing method.

Keywords
AE
DRA
In-situ stress
Pre-stress
Cyclic loading
Delay time
Strain difference function

AE와 DRA를 이용한 초기응력 측정법은 실험실 시험을 통해 초기응력을 측정하는 방법 중의 하나이다. 이 방법은 시추와 실험실 시험간에 지연시간이 발생하며 시료에 축방향 반복하중을가하여 초기응력을 결정하기 때문에 지하 암반의 응력 상태와는 다른 결과를 얻을 수도 있다. 이 연구에서는 지연시간을 다르게 하여 지연시간이 선행응력 결정에 미치는 영향을 살펴보았다. 그리고 축방향 선행응력만을 가한 시료와 축방향 선행응력과 봉압을 모두 가한 시료에 대해 AE와 DRA를 이용하여 선행응력을 결정하여 봉압이 축방향 선행응력 결정에 미치는 영향을 살펴보았다. 자연시간이 길어질수록 오차가 약간씩 증가하는 경향이 나타났으나 지연시간이 1개월인 시료라 할지라도 AE와 DRA를 이용한 경우 각각 16%와 12%의 오차범위 내에서 선행응력을 결정할 수 있었다. 축방향 선행응력만을 가한 경우 AE를 이용하면 9%, DRA를 이용하면 4%의 오차범위 내에서 축방향 선행응력을 결정할 수 있었으나 축방향 선행응력과 봉압을 모두 가한 경우는 각각 17%와 14%의 오차범위 내에서 축방향 선행응력을 결정할 수 있었다. 터널현장에서 시추한 코어를 이용하여 초기응력을 측정한 결과 AE와 DRA는 유사한 결과를 나타내었으나 수압파쇄법에 의한 결정보다는 작은 값을 갖는 것으로 나타났다.

키워드
AE
DRA
초기응력
선행응력
반복하중
지연시간
변형률차함수

MAIN

  • 1. 서론

  • 2. AE와 DRA를 이용한 초기응력 측정법

  •   2.1 카이저 효과와 초기응력의 측정

  •   2.2 변형룰차함수(strain difference function)와 초기응력의 측정

  • 3. 실험 방법

  •   3.1 시료의 특성

  •   3.2 압축시험 장치 및 자료획득 장치

  •   3.3 AE 측정 장치

  •   3.4 실험 절차

  • 4. 실험 결과

  •   4.1 지연시간이 선행응력 결정에 미치는 영향

  •   4.2 봉압이 선행응력 결정에 미치는 영향

  •   4.3 현장시료를 이용한 초기응력의 측정

  • 5. 결론

Acknowledgements

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