[토질 및 기초 기술사] 135회 1교시 기출문제 12번

12. 지반공학적 암반분류법

 

Ⅰ. 암반분류의 정의

- 암반의 공학적 특성(강도, 불연속면 상태 등)을 정량화하여 지보 설계 및 시공성을 판단하는 기법으로 경험적 방법으로서 터널, 사면, 기초 설계의 기초 자료로 활용된다.

Ⅱ. 주요 분류법의 종류 및 산정 요소

1) RMR (Rock Mass Rating, Bieniawski): 일축압축강도, RQD, 불연속면 간격/상태, 지하수, 불연속면 방향성(보정)

2) Q-system (Barton): Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF), 블록 크기, 전단강도, 능동 응력의 조합으로 산정

3) GSI (Geological Strength Index): 암반의 구조적 특징과 표면 상태에 따른 정성적 분류 (TBM 공법 등 활용)

Ⅲ. RMR과 Q-system의 특징 비교

구분	RMR	Q-system
평가 점수	0 ~ 100 (높을수록 양호) / 5단계	0.001 ~ 1,000 (높을수록 양호) / 세분화
주요 활용	터널 지보량 결정, 암반 물성 추정	터널 보강 설계(지보 차트), NMT
특징	암석 강도 중시, 적용이 간편함	불연속면 상태 및 현지 응력(SRF) 중시

Ⅳ. 설계 및 시공 시 고려사항

1) 지보 패턴 결정: 산정된 암반 등급에 따라 숏크리트 두께, 록볼트 간격 등 NATM 지보 패턴 확정

2) 물성치 추정: RMR 등을 활용하여 변형계수(Em) 및 점착력(C), 마찰각(Φ) 추정

3) 분류법 병행: 한 가지 방법보다 RMR과 Q-system을 병행하여 상관관계를 비교·검토하는 것이 신뢰성 향상에 유리

4) FACE MAP 작성: 굴착 후 막장에서의 실제 관찰값과 설계 등급을 상시 비교

Ⅴ. 기술자적 제언

- 암반분류는 시추조사라는 제한된 정보에서 시작되므로, 시공 중 막장 지질조사(Face Mapping)를 통한 등급 수정을 수반해야 한다. 특히 파쇄대 발달 구간에서는 SRF(응력감소계수)를 정밀 검토하여 막장 안정을 확보해야 함