암반의 분류 및 기재방법

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1. 암반의 분류 및 기재방법

• 암반분류는 터널, 교량 및 비탈면의 설계 및 시공에 영향을 주는 지반의 여러 성질을 등급에 따라 구분함으로써 조사, 설계, 시공에 이르는 전 과정에서 일관성 있게 적용할 수 있는 객관적인 지표로 사용하기 위한 목적으로 수행한다.

암반 분류	∙풍화암, 연암, 보통암, 경암으로 구분하고 터널구간은 Rock Type (Type1~Type5)으로 표시하되 RMR 및 Q분류에 의해 암반을 분류하고 분석을 수행함
기재 방법	∙암석의 풍화상태, 불연속면의 간격(절리나 파쇄대의 간격), 강도 및 암질 표기는 ISRM(국제암반역학회)의 분류방법에 의거 분류 ∙조사과정에서 회수된 시추코어를 암석시험 및 육안 관찰하여 American Institute of Professional Geologist에서 제시한 “공학적 목적을 위한 암석시료의 채취방법 및 시추주상도 작성방법”에 의거 시추주상도 작성 ∙풍화정도, 파쇄정도는 암석분류 기준에 의거하여 분류
기술 내용	∙색, 불연속면(Discontinuity)의 간격과 상태, 풍화상태, 강도, 암석명 등 ∙색은 암석의 기본색(황색, 갈색, 회색, 청색 및 녹색)에 담(연함), 암(진한)의 명암 및 혼색의 서술용어를 사용

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2. 암반분류 방법

1) 지질학적 분류

• 지질학적 분류는 지질연대에 의한 분류와 성인에 의한 분류로 세분화
• 지질연대에 따른 분류는 지층의 층사와 암석의 경년을 기준으로 한 연대에 따라 대(代, Era), 기(紀, Period), 세(世, Age)로 구분
• 성인에 의한 분류는 먼저 생성과정에 따라 화성암, 변성암, 퇴적암의 3가지로 구분한 다음 암석의 생성조건과 조암광물의 종류 및 성분, 쇄설물의 입경, 결정구조 등에 따라 세분화

2) 건설표준품셈에 의한 분류(구조물 기초 설계 기준 해설, 2018년 P107)

구 분	그룹	자연상태의 탄성파속도 (km/sec)	암 편 탄성파속도 (km/sec)	암 편 내압강도 (MPa)	비 고
풍화암	A B	0.7~1.2 1.0~1.8	2.0~2.7 2.5~3.0	30~70 10~20	∙내압강도 1. 시편5cm 입방체 2. 노건조 : 24시간 3. 수중침윤 : 2일 4. 내압시험 5. 시험방향(가압방향) : z축(걸면에 수직, 탄성파속도가 가장 느린방향) ∙암편 탄성파 속도 1. 시편 : 두께 15~20cm 상하면이 평행선 2. 측정방향 : x축(탄성파속도가 가장 빠른 방향, 평면에 평행)
연 암	A B	1.2~1.9 1.8~2.8	2.7~3.7 3.0~4.3	70~100 20~50
중경암	A B	1.9~2.9 2.8~4.1	3.7~4.7 4.3~5.7	100~130 50~80
경 암	A B	2.9~4.2 4.1 이상	4.7~5.8 5.7 이상	130~160 80 이상
극경암	A	4.2 이상	5.8 이상	160 이상

3) 그룹별 암종분류-건설표준품셈(구조물 기초 설계 기준 해설, 2018년 P107)

구 분	A 그룹	B 그룹
대표적 암명	∙편마암, 사질편암, 녹색편마암, 사암, 각력암, 석회암, 휘록응회암, 역암, 화강암, 섬록암, 감람암, 사문암, 유문암, 셰일, 안산암, 현무암	∙흑색편암, 녹색편암, 휘록응회암, 셰일, 이암, 응회암, 집괴암
함유물 등에 의한 시각 판정	∙사질분, 석영분을 다향 함유하고, 암질이 단단한 것 ∙결정도가 높은 것	∙사질분, 석영분이 거의 없고 응회분이 있는 것 ∙천매상의 것
0.5~1.0 kg 햄머의 타격에 의한 판정	∙타격점의 암은 작은 평평한 암편으로 되어 비산되거나 거의 암분을 남기지 않는 것	∙타격점의 암 자신이 부서지지 않고 분산이 되어 남으며, 암편이 별로 비산 되지 않는 것

4) 한국토지공사 암반분류 기준(토질조사 표준과업내용서, 2019년)

구분	굴 진 상 황	CORE형태	풍화변질 상태	조 직	원위치시험 (표준관입시험)	비 고
풍화암	․Metal Crown Bit 큰저항없이 굴진 되며 암질에 따라 차이가 있으나 30cm굴진에 대체로 1~3분 이내 소요 ․하부에서는 다소 의 저항이 있으며 경연이 반복되는 경향이 있음	․Core 회수 거의 불가 ․하부에서 세편상태의 Core가 소량 산출될 경우도 있음.(특히 퇴적암 계통5㎝이하) ․균열이 매우 발달하여 간격이 거의 밀착된 상태 ․TCR:20이하(NX) R.Q.D:0%이하(NX)	조암광물은 완전히 변질됨.	기반암의 조직은 유지 하고 있으나 암반 내부까지 풍화가 완전히 진행되어 화학적,역학적성질은 상실한 상태	․N치 50/10이상 ․S.P.T 불가한 곳도 있음.	․125㎏f/㎠이하 (일축압축강도) ․300～700㎏f/㎠ (암편내압강도)
연 암	․Metal Crown Bit 굴진시 다소의 저항이 있으며 압력을 가하여 굴진 가능.	․細片내지 단주상으로 회수됨.(보통6～20㎝정도) ․암질에 따라 틀리나 TCR:20~40이상(NX) R.Q.D:25%이하(NX)	균열부위를 따라 풍화가 상당히 진척 되어 대부분의 광물이 다소 풍화된 상태 로서 균열이 없는 곳은 신선한 상태.	기반암 조직 유지	S.P.T 불가	․일부세립질 암석 이나 석영맥,규암 등은 core회수가 불가한 경우가 있음 ․125~400㎏f/㎠ (일축압축강도) ․700～1,000㎏f/㎠ (암편내압강도)
보통암	․Metal Crown Bit로 굴진가능하나 Diamond Bit 사용시 Core 회수율을 높일수 있음. ․암질에 따라 차이가 있으나 30㎝굴진에 10~30분 소요	․단주상~장주상(捧狀)으로 산출(보통 15～30㎝정도) ․암질에 따라 틀리나 TCR:40～70%(NX) R.Q.D:25~50%(NX)	균열 부위를 따라 풍화가 약간 진척된 곳도 있으나 대체로 암반 내부는 신선한 편.	기반암조직	S.P.T 불가	․400~00㎏f/㎠ (일축압축강도) ․1,000~1,300㎏f/㎠ (암편내압강도)
경 암	․Diamond Bit를 사용하지 않으면 굴진하기 곤란한 암반.	․대부분 장주상(捧狀) 으로 산출되나 일부 파쇄대에서는 단주상으로 산출되기도 함. ․균열간격은 20~50㎝ 이상 ․암질에 따라 틀리나 TCR:70%이상(NX) ․R.Q.D:50%이상(NX)	신선한 상태	기반암조직	S.P.T 불가	․800~200㎏f/㎠ (일축압축강도) ․1,300~1,600㎏f/㎠ (암편내압강도)
※암을 판정․분류하는 기준은 건설표준품셈을 비롯하여 발주기관별로 그 기준이 다양하며, 지반조사 시 채취되는 시편의 상태는 시공 중 채취되는 시편과 형상, 균열상태 등 여러 면에서 차이가 있으므로 조사 굴진 중 관찰되는 여러가지 현상을 종합적으로 참조하여 판단할 수 있도록 상기와 같이 기준을 수립하였음. 그러나 일부 특수한 암반에서는 상기기준을 벗어날 수도 있으며, 특히 설계시 풍화암은 리핑암으로 분류될 수 있도록 판단하여야함

5) RQD에 의한 암반분류 방법

∙TCR(Total Core Recovery) : 코아회수율 TCR(%) = (회수된 Core의 길이 / 총 시추길이) × 100(%)
∙RQD(Rock Quality Designation) : 암질지수 RQD(%) = (10cm이상인 Core 길이의 합 / 총 시추길이) × 100(%)
∙채취된 Core의 형상에 따라 암질이 다를 수 있음 ∙오른쪽 그림에서 코아 상태를 볼 때 10cm 이상 코아 길이의 합만을 고려하면 이 암반의 RQD값이 크게 되나 암반상태는 아래쪽이 더 불량하므로 주상도에 암반의 풍화상태, 절리간격, 절리형태, 거칠기, 절리각도 등을 반드시 기재하여야 함

RQD 범위	100~91	90~76	75~51	50~26	25~0
암반등급	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
암질상태	매우양호	양호	보통	불량	매우불량

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3. 암반의 기재방법

1) 색

• 암석의 기본색(황색, 갈색, 회색, 녹색)에 담(연한)과 암(진한)의 명암 및 혼색에 대한 접두용어 사용

2) 불연속면 간격 분류

기 호	표 현	간 격
F5	매우 심한 균열 (Highly Fractured)	60 mm 이하
F4	심한 균열 (Fractured)	60 ~ 200 mm
F3	보통 균열 (Moderately Fractured)	200 ~ 600 mm
F2	약간 균열 (Slightly Fractured)	0.6 ~ 2.0 m
F1	괴상 (Solid)	2.0 m 이상

3) 풍화상태 분류

기호	표 현	설 명
D5	완 전 풍 화 (Completely Weathered)	∙암석 전체가 완전 풍화를 받아 흙으로 변화되었으나 모암의 원조직과 구조를 지니며, 간혹 풍화를 받지 않은 암편을 함유하는 상태
D4	심 한 풍 화 (Highly Weathered)	∙암석 내부까지 풍화가 진행 중이며, 점토물질이 협재되어 있어 부분적으로 쉽게 부스러뜨릴 수 있는 상태
D3	보 통 풍 화 (Moderately Weathered)	∙전 암석 표면에서부터 풍화가 진행 중이며 색조는 변하였으나 손으로 부스러뜨릴 수 없는 상태
D2	약 간 풍 화 (Slightly Weathered)	∙기반암 중에 발달된 불연속면을 따라 미약한 풍화작용이 시작되고 있으나 암석 자체에는 아무런 풍화작용이 일어나지 않은 상태
D1	신 선 (Fresh)	∙풍화작용의 흔적이 없는 상태

4) 강도(육안판정) 분류

기 호	표 현	설 명
S5	매우 약함 (Very Weak)	∙손가락 또는 엄지손가락의 압력으로 눌러 으스러지는 정도
S4	약 함 (Weak)	∙해머로 눌러 으스러지는 정도
S3	보통 강함 (Moderately Strong)	∙1회의 약한 해머 타격으로 쉽게 깨지며 모서리가 으스러지는 정도
S2	강 함 (Strong)	∙1~2회의 강한 해머 타격으로 깨지거나 모서리가 각이지는 정도
S1	매우 강함 (Very Strong)	∙여러 번의 강한 해머 타격으로 패각상의 조각으로 깨지며 각이 날카로운 정도

5) 절리면의 거칠기 분류(ISRM)

구 분	계 단 형(Stepped)	파 동 형(Undurating)	평 면 형(Planar)
거 칠 음 (Rough)
완 만 (Smooth)
경 면 (Slikensided)

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토질의 분류 및 기재방법

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모모의 일상공감

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