단층핵 구성물질의 함량과 전단강도 사이의 상관성 분석

Relationship between Shear Strength and Component Content of Fault Cores

본 연구에서는 안산암질암, 화강암 및 퇴적암에서의 단층핵 시료에 대한 직접전단시험과 입도시험 결과를 이용하여 단순회귀분석과 다중회귀분석을 실시하고, 각력 및 점토 함량과 전단강도 사이의 상관성을 분석하였다. 수직응력(σn=54, 108, 162 kPa) 및 암종별로 단순회귀분석을 수행한 결과, 전단강도는 각력의 함량과 비례 관계를 보이며, 점토의 함량과 반비례 관계를 보인다. 또한, 대부분의 암종에서 전단강도는 각력보다 점토와 높은 상관성을 보이며, 수직응력이 증가할수록 각력과 점토 함량의 변화에 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 각력과 점토의 함량을 동시에 고려한 다중회귀분석에서 전단강도는 점토보다 각력 함량의 변화에 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 결과적으로, 단순회귀분석과 다중회귀분석으로부터 산정된 회귀모형들의 결정계수(R²)를 비교·분석함으로써 암종별로 가장 적합한 회귀모형을 제안하였고, 제안된 모형들은 0.624~0.830의 높은 결정계수를 보인다.

In this study, simple regression and multiple regression analyses were performed to analyze the relationship between breccia and clay content and shear strength in fault cores. The results of the simple regression analysis performed for each rock (andesitic rock, granite, and sedimentary rock) and three levels of normal stress (σn=54, 108, 162 kPa), reveal that the shear strength is proportional to breccia content and inversely proportional to clay content. Furthermore, as normal stress increases, the shear strength is influenced by the change in component content, correlating more strongly with clay content than with breccia content. In the multiple regression analysis, which considers both breccia and clay content, the shear strength is found to be more sensitive to the change in breccia content than to that of clay. As a result, the most suitable regression model for each rock is proposed by comparing the coefficients of determination (R²) estimated from the simple regression analysis with those from the multiple regression analysis. The proposed models show high coefficients of determination of R²=0.624-0.830.