단층각력 함량에 따른 전단강도의 분류

Classification of Shear Strength according to Breccia Content in Fault Core

본 연구에서는 단층핵의 각력(≥4.75 mm) 함량에 따라 각각 5 wt.% (Case-I), 10 wt.% (Case-II) 및 15 wt.%(Case-III) 단위로 전단강도(최대 전단강도)에 대한 모집단을 분류한 후, 각 Case에 대한 분산분석(ANOVA, analysis of variance)과 다중비교분석(multiple comparison analysis)을 수행하였다. 각 수직응력(54 kPa, 108 kPa, 162 kPa)에서 모집단별로 전단강도의 평균과 표준편차를 계산하고, 전단강도의 분산에 통계적으로 유사한 영향을 미치는 각력 함량을 그룹화함으로써 각력 함량과 전단강도 사이의 관계를 정량적으로 분류하였다. 분석 결과, 전단강도는 각력 함량을 15 wt.% 단위로 범주화한 Case-III에서 집단 1(각력 함량 0~15 wt.%)과 집단 2,3(각력 함량 15~30 wt.%와 30 wt.% 이상)으로 명확하게 분류되었다. Case-III의 각력 함량 15 wt.%에서 분류 기준이 되는 전단강도를 산정한 결과, 수직응력별(54 kPa, 108 kPa, 162 kPa)로 각각 43.6 kPa, 77.6 kPa, 118.6 kPa로 산정되었다. 이 결과를 바탕으로 점착력과 내부마찰각의 분포 범위를 산정한 결과, 점착력의 분포 범위는 각력 함량 15 wt.% 이하에서 0~43.6 kPa, 15 wt.% 이상에서 0~70.0 kPa이며, 내부마찰각의 분포 범위는 각력 함량 15 wt.% 이하에서 0~45.7°, 15 wt.% 이상에서 16.7~57.5°로 산정되었다.

Analysis of variance (ANOVA) and multiple comparison analysis were performed for shear strengths categorized by breccia content of 5 wt.% (Case-I), 10 wt.%, (Case-II) and 15 wt.% (Case-III) in fault cores. The relationship between breccia contetnt and shear strength was quantitatively classified by calculating the mean and standard deviation of shear strength for each population in each case and then the grouping the breccia contents that had a statistically similar effect on the dispersion of shear strength. As a result, shear strength was clearly classified into group 1 (breccia content of 0-15 wt.%) and group 2 and 3 (breccia coantent of 15-30 wt.% and 30 wt.% or more) in Case-III. Shear strength of the standard line at breccia content of 15 wt.% were determined to be 43.6 kPa, 77.6 kPa, and 118.6 kPa at each normal stress (54 kPa, 108 kPa, and 162 kPa), respectively. In addition, the distribution range of cohesions is 0-43.6 kPa at breccia content of 15 wt.% or less, and 0-70.0 kPa at 15 wt.% or more. Distribution range of friction angles is 0-45.7 ° at breccia content of 15 wt.% or less, and 16.7-57.5 ° at 15 wt.% or more.