균열의 기하학적 특성

7.2.1.1 개구부

간극 너비는 균열의 두 벽 사이의 거리로 균열의 개구부를 측정하는 데 사용되므로 개구부라고도 합니다. . 열린 정도에 따라 개방형 균열, 폐쇄형 균열, 숨겨진 균열의 세 가지 유형이 있습니다. ① 균열(fissure)은 확연히 벌어진 틈으로 두 벽의 암석이 접촉되지 않은 상태이다. 이런 종류의 균열은 물 저장 공간이 크고 수분 함량이 크며 물 전도성이 강합니다. ② 닫힌 균열의 두 벽은 매우 가깝고 여러 지점에서 직접 접촉되어 있습니다. 균열의 존재는 육안으로 명확하게 볼 수 있지만 균열이 닫힌 것처럼 보입니다. 이런 종류의 균열의 물 저장 공간은 매우 작으며 물 전도성과 수분 함량이 약합니다. ③ 숨겨진 균열은 육안으로 쉽게 관찰되지 않는 균열로서, 암석 표면의 착색을 통해 그 존재를 확인할 수 있다. 숨겨진 균열은 기본적으로 물을 전도하지 않으며 물을 포함하지 않습니다. 나중에 구조적 변화와 풍화 변형 후에는 열리거나 닫힌 균열이 될 수 있습니다.

균열의 기하학적 모양은 대부분 불규칙하며 균열의 개구부는 일반적으로 평행판 모델의 등가 수력 간격 너비로 특징지어질 수 있습니다.

지하수 과학 입문

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공식에서: b는 등가 수력 간격 폭, 즉 평행판 사이의 거리입니다. q는 단위 길이당 균열을 통과하는 유량입니다. g는 중력 가속도 상수입니다. 계수, I는 동수경사입니다.

균열의 수력전도도는 균열 폭의 변화에 ​​가장 민감하다는 것을 식 (7.1)에서 볼 수 있습니다. 따라서 균열된 암반의 폭이 큰 균열은 주로 물을 전도하는 역할을 하고 물 전도 균열계를 구성하며, 작은 균열은 조밀하게 발달하여 주로 물을 저장하는 역할을 하여 수분 저장 균열계를 형성합니다.

7.2.1.2 거칠기

거칠기는 암석 균열벽의 거칠기를 측정하는 지표로 일반적으로 균열벽의 기복 차이로 특징지어진다. 거칠기는 골절의 투과성에 영향을 미치는 요소 중 하나입니다. 암석 균열의 벽은 기복이 있고 볼록한 몸체가 많아 물 흐름에 대한 저항을 증가시키고 투과성을 감소시킵니다. 한편, 균열벽에는 볼록체가 많기 때문에 암석균열은 전단변형 시 전단팽창을 하게 되어 균열폭이 커지게 되고, 균열면이 거칠수록 그 증가폭은 커지게 된다. 정상적인 압축 응력의 작용 하에서 균열은 닫히는 경향이 있지만 강한 암석과 거친 벽이 있는 균열의 경우 벽의 볼록한 부분 사이에 여전히 틈이 있을 수 있습니다. 따라서 암석 투수성에 대한 거칠기의 영향은 양방향이며 특정 상황에 대한 구체적인 분석이 필요합니다.

7.2.1.3 충전 및 접합

균열의 충전 및 접합 조건은 균열의 투과성에 큰 영향을 미칩니다. 일반적인 충전재에는 모래, 미사, 점토, 각력암, 단층 진흙, 마일로나이트 등이 포함됩니다. 시멘트 재료에는 석고, 방해석, 백운석, 황철석, 능철석, 녹니석, 오팔, 석영 등이 포함됩니다. 균열을 채우는 방식은 부분 충전과 완전 충전으로 나누어진다. 완전히 충전된 균열의 침투성은 충전재의 성질에 따라 달라진다. Xiao Nansen의 연구에 따르면, 실리카나 철로 접착된 암석 균열은 투수성이 매우 낮은 반면, 칼슘으로 접착되거나 모래와 진흙으로 채워진 균열은 여전히 ​​어느 정도의 투수성을 가지고 있습니다.

7.2.1.4 발생

파단의 발생은 방향, 경사, 경사각으로 표현하거나, 파단 사이의 각도의 코사인으로 표현할 수도 있다. 파단면 외부의 법선과 세 개의 좌표축이 표현됩니다. 골절의 발생과 구조적 흔적과의 관계는 골절 그룹화의 중요한 기초입니다. 예를 들어, 접힌 날개의 X 관절은 동시에 형성된 두 세트의 관절이고, 접힌 축에서 발달된 세로 관절은 또 다른 관절 세트이며, 서로 다른 골절 그룹의 발생에는 분명한 차이가 있습니다.

7.2.1.5 간격과 밀도

균열 간격은 동일한 균열 그룹의 수직 거리이고, 균열 밀도는 단위 거리당 균열 수이며, 두 서로 상호적입니다. 균열 간격과 균열 밀도는 모두 균열 발달 밀도를 측정하는 지표입니다. 동일한 균열 그룹에서 균열 사이의 간격은 엄격하게 동일하지 않으며 일반적으로 평균값(기대값 또는 모드)으로 표시됩니다. 따라서 균열의 간격과 밀도는 모두 통계적 지표입니다.

7.2.1.6 흔적 길이

흔적 길이는 표면의 균열(단층)의 분포 범위와 확장 길이를 반영하며, 표면의 균열(단층)의 교차 길이로 표시됩니다. 균열 표면과 노출된 암석 표면. 암석 노두가 균열 확장보다 작은 경우 실제 확장만 추정할 수 있습니다. 추적 길이는 파괴 그룹화 및 파괴 수리학적 특성 판단을 위한 중요한 지표입니다.

추적 길이가 길수록 절단되는 지층 및 기타 균열 표면의 수가 많아지고 균열의 수분 수집 능력도 커집니다.

7.2.1.7 연결성

단면의 연결성은 각 분리 시스템 그룹이 서로 연결된 정도를 나타냅니다. 연결성에는 두 가지 측면이 포함됩니다. 하나는 단일 파손 표면의 연결 정도이고, 다른 하나는 서로 다른 파손 표면 간의 연결 정도입니다. 상호 연결된 균열만이 물 전도 균열 ​​네트워크를 형성할 수 있으며, 그렇지 않으면 지하수만 저장할 수 있는 "막다른 구멍"과 유사할 것입니다.