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4.tsp 탐사
4.1 tsp 탐사원리
본 방법은 탄성파를 이용한 것으로써, 탄성파의 발진 및 수진이 모두 터널내 측벽에서 이루어진다.적용방법 및 데이터 분석방법은 여타의 탄성파 검측법과 본질적으로 큰 차이가 없으며, 진행과정은 다음과 같다.
터널 측벽에 설정된 측선을 따라 수진공과 발파공을 천공한 후 수진기를 설치하고, 발파공을 차례로 발파시키면서 시험을 수행한다.발파를 통하여 주변 지반으로 방사(radiation)된 탄성파는 수진기에 수진됨으로써 탄성파 시간기록을 얻을 수 있다.
이와 같은 방법으로 발진점과 수진점의 거리를 달리하여 얻은 탄성파 시간기록들을 분석함으로써 터널내에 분포가 예상되는 이질지층의 경계면, 단층 및 파쇄대와 같은 불연속면의 위치, 경계면 전후(前後) 지층의 상대적 강성도 변화에 대한 정보를 추출할 수 있다.
그림 2 수평탄성파 검측법의 개념도
4.2 작업 시방
4.2.1 조사구역 설정
tsp 탐사법은 특히 터널면 전방에 위치하는 이상대를 파악하기 위해 사용되는데, 이러한 이상대들은 탄성계수, 밀도 등 암석물성의 변화, 좀 더 정확히는 음향 임피던스(밀도와 속도의 곱)의 변화와 관계된다. 이들의 공간 분포를 파악하는 것은 3차원 기하학적 문제로 3차원을 가장 잘 고려할 수 있는 방법은 터널의 상하좌우에 수신기를 설치하고 각 4분면에 송신원을 두는 것이 가장 좋다
그러나 실제 탐사시 송수신원을 모든 면에 설치, 측정하는 것이 불가능하기 때문에 터널의 좌우측 벽면에 수신기와 송신기를 설치, 측정하는 것을 기본으로 한다. 그림 3 tsp 측정면 기준도
4.2.2 탐사
1) 천공
터널 측벽에 수진공과 발파공을 천공한다.천공시 다음과 같은 주의가 필요하며, 천공이 끝나면 발파공의 함몰방지를 위해 pvc 파이프를 삽입해 놓는다.
(1) 수진공(receiver hole)
-φ32～45mm, 길이 2.4m로 터널의 좌우 측벽에 각 1공
-천공시 하향으로 10～20°, 터널 입구방향으로 10° 의 각도로 천공
(2) 발파공(shot hole)
-φ19～45mm, 길이 1.5m로 터널의 좌측 또는 우측벽에 24공
-천공시 하향으로 10～20°, 터널 진행방향으로 수직 또는 10° 의 각도로 천공
-각 발파공 사이의 간격은 1.5m 유지
-수진공과 첫번째 발파공 사이의 간격은 20m 유지
2) 강관(receiver casing) 삽입
천공된 수진공에 모르타르를 채우고 강관을 삽입하여 12시간 이상 고결시킨다.
3) 수진기 설치
강관이 완전히 고결된 후 수진기를 삽입하며, 수진기 끝에 표시된 화살표가 터널 진행방향을 향하도록 한다.수진기의 설치가 끝나면 각 개체별로 지정된 케이블로 연결시킨다.
4) 화약 및 뇌관
실험에 필요한 화약량은 암의 강도에 따라 약간의 차이가 있으나 수진기와의 거리에 따라 공당 10～40g씩 사용하며, 뇌관은 순발뇌관을 사용한다.
그림 4 수진공과 발파공 배치 상세도 (이하 생략)
