[토목] [암반역학] 96년 시험문제

1. 암반역학의 개요

암반역학은 암석의 물리적, 역학적 성질과 이에 따른 거동 특성을 연구하는 학문이다. 이 분야는 토목공학, 광업, 석탄 채광, 터널 건설 등 다양한 산업 분야에서 핵심적인 역할을 담당한다. 암반은 자연에 존재하는 견고한 암석으로 구성되어 있으며, 그 역학적 특성은 지하 구조물의 안정성과 직결된다. 예를 들어, 1990년대 초 한국에서 진행된 부산 제2신항만 터널 공사에서는 암반의 강도와 균열 특성을 정확히 파악하지 않아 공사 지연 및 비용 초과의 원인으로 작용한 사례가 있다. 암반의 특성을 평가하는 방법으로는 시추를 통한 시험, 광물 분석, 압축 강도 시험 등이 있으며, 이를 통해 암반의 강도, 연성, 균열 패턴 등을 파악한다. 암반의 물리적 성질은 종종 자연 상태에서 변화하며, 온도, 수분 함유량, 지질학적 역사 등에 영향을 받는다. 통계적으로 보면, 암반의 압축강도는 평균 50 MPa에서 200 MPa 범위에 있으며, 일부 암석에서는 300 MPa 이상도 관측된다. 또한, 암반은 균열과 파쇄 상태에 따라 거동이 달라지며, 균열이 많거나 파쇄된 암반은 약한 저항력을 보여준다. 암반역학은 암반의 응력 상태, 균열발생, 파괴 조건을 분…