토질 암석의 분류방법

[인동초]

토질암석의 분류방법-2(암석)

2.2 암석

암반분류	-지반조사시 TCR, RQD, 시추굴진상태 및 시추굴진속도, 풍화상태를 관찰하여 “건설표준품셈”을 기본으로 하여 국․내외 여러 분류기준을 참고로 하여 풍화암, 연암, 보통암, 경암으로 구분하며, 터널 및 깎기구간에 대한 공학적 암반분류(RMR, Qsystem)는 별도로 시행 -토공의 작업성(리퍼빌리티)에 의거한 분류는 토사, 리핑암, 발파암으로 구분
기재방법	-ISRM(국제암반역학회) 분류기준에 의해 암석의 풍화상태, 강도, 불연속면의 간격 및 암질표기 -암석의 기본색(황색, 갈색, 회색, 청색 및 녹색)에 담(연함), 암(진한)의 명암 및 혼색의 서술용어를 사용

2.2.1 암의 분류법

(1) 건설표준품셈에 의한 분류

구 분	A 그 룹	B 그 룹
대표적 암석명	편마암, 사질편암, 녹색편암, 각섬암, 석회암, 사암, 휘록응회암, 역암, 화강암, 섬록암, 감람암, 사문암, 유문암, 안산암, 현무암	흑색편암, 녹색편암, 휘록응회암, 혈암, 니암, 응회암, 집괴암
함유물 등에 의한 시각 판정	사질분․석영분을 다량 함유하고, 암질이단단함, 결정도가 높은 암	사질분․석영분이 거의 없고 응회분이 거의 없는 암, 천매상의 암
500~1,000gr 해머의 타격에 의한 판정	타격점의 암은 작은 평평한 암편으로 되어 비산되거나 거의 암분을 남기지 않는 것	타격점의 암 자신이 깨어지지 않고, 분말상이 되어 남으며 암편이 별로 비산되지 않는 것

(2) 토공작업 리퍼빌리티에 의한 분류

구 분		토공작업
		토사(도져)	리핑암	발파암
표준관입시험(N치)		50 / 10 미만	50 / 10 이상	-
불연속면의 발달 빈도	BX 크기	-	TCR=5% 이하이고 RQD=0% 정도	TCR=5~10% 이하이고 RQD=0~5% 이상
	NX 크기	-	TCR=20% 이하이고 RQD=0% 정도	TCR=20% 이하이고 RQD=10% 정도
탄성파 속도	A 그룹	700 m/sec 미만	700~1,200 m/sec 미만	1,200 m/sec 이상
	B 그룹	1,000 m/sec 미만	1,000~1,800 m/sec 미만	1,800 m/sec 이상

(3) 한국기술용역협회에 의한 분류

구 분		풍 화 암	연 암	중 경 암	경 암	극 경 암
시추 굴진 상태		Metal crown bit로 용이하게 굴진 가능하며 때로는 무수 보링도 가능	Metal crown bit로 용이하게 굴진 가능한 암반	Metal crown bit로 용이하게 굴진 가능하나 Diamond bit를 사용하면 코아 회수율이 양호한 암반	Diamond bit를 사용하지 않으면 굴진하기 곤란한 암반	Diamond bit의 마모가 특히 심한 암반 및 경암의 파쇄대로서 코아의 막힘이 많음
암 반 의 성 질	풍화 변질 상태	암내부 까지도 풍화진행, 암의 구조 및 조직이 남아 있음	암내부의 일부를 제외하고는 풍화진행, 장석, 운모등 이색, 변질	균열을 따라 다소 풍화진행, 장석 및 유색 광물은 일부 변색됨	대체로 석괴, 균열에 따라 약간 풍화, 변질됨. 암내부는 신선함	대단히 신선하고 풍화, 변질을 받지 않음
	균열 상태	균열은 많으나 점토화의 진행으로 거의 밀착 상태임	균열이 많이 발달. 균열 간격은 5cm 이하이고 점토 협재	균열 발달. 일부는 점토를 협재함. 세편 상태로 잘 부서짐. 균열 간격은 10 cm 내외	균열의 발달이 적으며 균열 간격은 5～15cm로 대체로 밀착상태이나 일부는 open 됨	균열의 발달이 적으며,그 간격은 20～50cm로 밀착 (Mosaic 상태의 균열이 발달 그 간격은 5cm이하)
	코아 상태	세편상 암편이 남아있고 손으로 부수면 가루가 되기도 함 원형 코아가 없음	암편상～세편상(각체상) 원형 코아가 적고 원형복구가 곤란	대암편상～단주상 10cm 이하이며 특히 5cm내외의 코아가 많음 원형 복구 가능	단주상～봉상 대체로 20cm 이하 1m당 5～6개 이상	봉상～장주상 완전한 형태를 보유 1m당 5～6개(암편상～각력상으로 원형 코아가 적음)
	함마 타격	손으로도 부서짐	함마로 치면 가볍게 부서짐	함마로 치면 탁음을 내고 부서짐	함마로 치면 금속음을 내고 잘 부서지지 않으며, 휘는 경향을 보임	함마로 치면 금속음. 잘 부서지지 않고 휘는 경향을 보임
	집수 시험	원형 보존이 거의 불가능하며 세편상으로 분산됨	세편상으로 분리되고 암괴로도 분리됨	암괴로 분리되나 입자의 분산은 거의 없고 변화하지 않음	거의 변화하지 않음	거의 변화하지 않음
	탄성 파속도 (km/ sec)	＜ 1.2	1.2 ～ 2.5	2.5 ～ 3.5	3.5 ～ 4.5	4.5 ＜
	일축압축강도 (kgf/ cm2)	125 이하	125 ～ 400	400 ～ 800	800 ～ 1,200	1,200 이상인 경우에는 1,800

(4) 한국토지공사에 의한 분류

구 분	굴 진 상 황	Core 형태	풍화변질 상태	조 직	원위치 시험 (표준관입시험)	비고 (강도)
풍 화 암	Metal Crown Bit로 큰 저항없이굴진됨. 암질에 따라 다소 차이가 있으나30cm 굴진에대체로1~3분 이내소요.하부에서는 다소의 저항이 있으며 경연이 반복되는 경향이 있음	Core 회수 거의 불가 하부에서 세편상태의 Core가 소량 산출될 경우도 있음(특히 퇴적암계통). 균열이 매우 발달하여 간극이 거의 밀착된 상태	조암광물은 완전히 변질 됨	기반암의 조 직은유지하고 있으나 암 내부까지 풍화가완전히 진행되어 화학적,역학적 성질은 상실한 상태	상한 : 50/10 하한 : S.P.T가 불가한 곳도 있음	125 Kg/cm2 이하
연 암	Metal Crown Bit로 굴진시 다소의 저항이 있으며 압력을 가하여야 굴진가능. 암질에 따라 다소 차이가 있으나 30cm 굴진에 대체로 3~10분 정도 소요.	세편내지 단주상으로 회수됨(보통 3~5cm 정도). 암질에 따라 틀리나 TCR :10~40%내외, RQD 회수는 거의 불가능 한 상태. 균열간격은 5cm 내외	균열부위를 따라 풍화가 상당히 진행되어 대부분의 광물이 다소 풍화된 상태로서 균열이 없는 곳은 다소 신선한 상태	기반암의 조직유지	S.P.T 불가	일부 세립질이나 석영백, 규암, 등은 Core불가한 경우가 있음 125~400 (Kg/cm2)
보 통 암	Metal Crown Bit로 굴진 가능하나 Diamond Bit를 사용할 때 Core 회수율을 높일 수 있음. 암질에 따라 다소 차이가 있으나 30cm 굴진에 약 10~30분 소요.	단주상~장주상(봉상)으로 산출(보통5~10cm정도) 암질에 따라 틀리나 TCR : 40~60% 내외, RQD 회수가능. 균열간격은 5~15cm(평균 10cm)내외이나 신선한 부분은 20~30cm 간격인 경우도 있음	균열 부위를 따라 풍화가 약간 진척된 곳도 있으며 대체로 암 내부는 신선 한 편	기반암 조직	S.P.T 불가	400~800 (Kg/cm2)
경 암	Diamond Bit로 굴진해야 작업효율이 향상됨	대부분 주상(봉상)으로 산출되나일부파쇄대에서는단주상으로산출되기도 함.암질에 따라 틀리나 TCR : 60%내외이며, RQD 통이상(40~50% 이상).균열간격은20~30cm이상.	신선한 상태	기반암 조직	S.P.T 불가	800~1200 (Kg/cm2)

* 암을 판정, 분류하는 기준은 그 기준이 다양하나 지반조사시 채취되는 시편의 상태는 시공중 채취되는 시편과 형상, 균열상태 등

여러면에서 차이가 있으므로 조사 굴진중 관찰되는 여러 가지 현상을 종합적으로 참조하여 판단할 수 있도록 상기와 같이 기준을

수립하였으며, 일부 특수한 암반에서는 상기의 기준을 벗어날 수도 있음.

(5) 서울시 표준지반 분류

지 반 명	정성적 특성 (노두나 굴착지의 노출 지반 조사시)	시추조사시 분류기준 (동시 충족조건)
퇴적토층(DS)	원지반에서 분리, 이동되어 다른 곳에 퇴적된 층으로 대체로 원지반보다 연약하며 입자의 크기나 구성에 따라 세분	흙의 통일분류법으로 세분함
풍화토층(RS)	조암광물이 대부분 와전 풍화되어 암석으로서의 결합력을 상실한 풍화잔류토로서 절리의 대부분은 풍화산물인 점토 등 2차 광물로 충전되어 흔적만 보이고 포화시에 전단강도가 현저히 저하되기도 하며, 손으로 쉽게 부수어지는 지반	N<50회<10cm 흙의 통일분류법으로 세분함
풍화암(WS)	심한 풍화로 암석 자체의 색조가 변색되었으며, 충전물로 채워지거나 열린 절리가 많고, 가벼운 망치 타격에 쉽게 부수어지며, 칼로 흡집을 낼 수 있음. 절리간격은 좁음 이하로 시추시 암편만 회수되는 지반	TCR≥10% RQD<10% N≥50회/10cm qu<100Kg/cm2
연암층(SR)	절리면 주변의 조암광물은 중간 풍화되어 변색되었으나 암석 내부는 부분적으로 약한 풍화가 진행중이며, 망치 타격에 둔한 소리가 나면서 파괴되고 일부 열린 절리가 있으며 절리간격은 대부분이 밀착되어 있고 절리간격이 넓음	TCR≥30% RQD≥10% qu≥100Kg/cm2 Js≥20cm
보통암(MR)	절리면에서 약한 풍화가 진행되어 일부 변색되었으나 암석은 강한 망치 타격에 다소 맑은 소리가 나면서 깨어지고, 절리면의 대부분이 밀착되어 있고 절리간격이 넓음	TCR≥60% RQD≥25% qu≥500Kg/cm2 Js≥60cm
경암층(HR)	조암광물의 대부분이 거의 신선하며 암석은 강한 망치 타격에 맑은 소리를 내며 깨어지고, 절리면은 잘 밀착되어 있고 절리간격이 매우 넓음	TCR≥80% RQD≥50% qu≥1000Kg/cm2 Js≥200cm
극경암층 (XHR)	거의 완전하게 신선한 암으로서 절리면은 잘 밀착되어 있고 강한 망치 타격에 맑은 소리가 나며 잘 깨어지지 않으며 절리간격이 극히 넓음	TCR≥80% RQD≥75% qu≥1500Kg/cm2 Js≥300cm

*주) N : 표준관입시험(SPT)의 관입저항치, T.C.R : 코어회수율, R.Q.D : 암질표시율,

qu : 자연함수비 상태의 코아시료 일축압축강도,

Js : 절리면 간격이며, TCR 및 RQD는 NX 공경 다이아몬드 빗트와 이중 코아배럴을 사용한 시추시의 측정임.

(6) 한국도로공사 도로설계요령에 의한 분류

표준단면	암 질	특 징	RMR	Q- VAULE	R.Q.D	탄성파 속도 (km/sec)	일축 압축강도 (kg/cm3)	코아 채취율
I	경암	안정성이 있고 풍화,변질 및 물리적, 화학적영향을 거의 받지 않은 신선한 대괴상의 암질	100~81	40이상	70이상	4.5이상	1200이상	90이상
II	보통암	균열 및 편리가 다소 발달되어 있으며 일반적으로 절리가 존재하는 중상의 암질	80~61	40~10	40~70	4.0~4.5	800~1200	70~90
III	연암	층리,절리 및 편리등이 매우발달된 상태이며 파쇄대가 존재하는 소괴상의 암질	60~41	10~4	20~40	3.5~4.0	600~800	40~70
IV	풍화암	물리적화학적 영향으로 파쇄대가 매우 발달되고 절리가 불규칙적으로 발달된 파쇄상의 풍화된 암질	40~21	4~1	20이하	3.5~2.0	250~600	40이하
V	풍화토	풍화작용이 심하고 일부가 토사화된 상태이며 매우 쉽게 부서지고 쉽게 뜯어낼 수 있는 암질	20이하	1이하	20이하 N>100:IV N<100:V	2.0이하	250이하

2.2.2 암반의 기재사항

암반의 상태에 대한 기재내용은 암질 TCR, RQD, 색조, 풍화상태, 강도, 불연속면의 간격 및 절리면 거칠기 등이며,

다음과 같은 방법에 의하여 그 결과를 시추주상도에 기록함

구 분	기 재 사 항
암 질	-지반조사시 TCR, RQD, 시추굴진상태 및 시추굴진속도, 풍화상태를 관찰하여 풍화암, 연암, 보통암, 경암으로 구분
색 조	-암반의 기본색(황색, 갈색, 회색, 청색 또는 녹색)에 담(연한)과 암(진한)의 명암 및 혼색에 대한 서술용어를 사용
풍화상태	-육안관찰에 의해 풍화상태를 신선, 약간풍화, 보통풍화, 심한풍화 및 완전풍화로 표기
강 도	-현장시험 및 육안관찰에 의해 매우강함, 강함, 보통강함, 약함 및 매우약함으로 표기
불연속면 간격	-절리의 간격에 따라 5단계(괴상, 약간파쇄, 보통파쇄, 심한파쇄, 매우심한파쇄)로 표기
절리면 거칠기	-절리면의 거친정도(거침, 완만, 경면)에 절리면의 형태(계단형, 파동형, 평면형)에 대한 서술용어를 사용

(1) 암질

1) RQD에 의한 암반분류

RQD 범위	100~91	90~76	75~51	50~26	25~10
암반등급	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
암질상태	매우양호	양호	보통	불량	매우불량

2) RMR에 의한 암반분류

구 분	Ⅰ등급	Ⅱ등급	Ⅲ등급	Ⅳ등급	Ⅴ등급
평점합계	81~100	61~80	41~60	21~40	20 이하
평 가	매우양호 (Very Good Rock)	양호 (Good Rock)	보통 (Fair Rock)	불량 (Poor Rock)	매우불량 (Very Poor Rock)
점착력 (KPa)	400 이상	300~400	200~300	100~200	100 이하
마찰각(°)	45°	35~45°	25~35°	15~25°	15°이하

(2) 색 조

밝 기 (Lightness)	색 도(Chroma)	색 조(Hue)	비 고
담(Light) 암(Dark)	분홍(Pinkish), 적(Reddish) 황(Yellowish), 갈( Brownish) 녹(Greenish), 청(Bluish) 회(Greyish)	분홍색(Pink), 적색(Red) 황색(Yellow), 갈색(Brown) 녹색(Green), 청색(Blue) 백색(White), 회색(Grey) 흑색(Black)	∙암석의 색조는 회색, 갈색, 황색 등의 기본색에 필요에 따라 연한(담), 짙은(암) 등과 같은 접두어를 사용하여 기재

(3) 풍화상태

분류 기호	용 어	기 술
D1	신 선 (Fresh)	변질이나 변색된 흔적이 보이지 않으며 해머 타격시 울림
D2	약간풍화 (Slightly Weathered)	기반암중에 발달된 불연속면을 따라 미약하게 풍화작용이 시작되고 있으나 암석 자체에는 아무런 풍화작용이 일어나지 않는 상태
D3	보통풍화 (Moderately Weathered)	전 암석표면에서부터 풍화가 진행중이며 손으로 부스러트릴 수 없는 상태
D4	심한풍화 (Highly Weathered)	암석의 내부까지 풍화가 진행 중이며, 점토 물질이 협재되어 있어 부분적으로 쉽게 부스러트릴 수 있는 상태
D5	완전풍화 (Completely Weathered)	암석 전체가 완전풍화를 받아 흙으로 변화되었으나 모암의 원조직과 구조를 지니며, 간혹 풍화를 받지 않은 암편을 함유하는 상태

(4) 강 도

분류 기호	용 어	기 술
S1	매우강함 (Very Hard)	여러번의 강한 함마 타격으로 깨지며 모서리가 매우 날카로우며 조가비 모양으로 깨짐.
S2	강 함 (Hard)	1, 2회의 강한 함마 타격으로 깨지며 모서리가 각이 지는 정도
S3	보통강함 (Moderate)	1회의 함마 타격으로 쉽게 모서리가 으스러지는 정도
S4	약 함 (Soft)	함마로 눌러 으스러지는 정도
S5	매우약함 (Very Soft)	손가락 또는 엄지손톱의 압력으로 눌러 으스러지는 정도

(5) 불연속면의 간격

분류 기호	용 어	Joint 간격	Joint 상태
F1	괴 상 (Solid)	300 cm 이상	Very Wide
F2	약간 균열 (Slightly Fractured)	100 ～ 300 cm	Wide
F3	보통 균열 (Moderately Fractured)	30 ～ 100 cm	Moderately Close
F4	심한 균열 (Fractured)	5 ～ 30 cm	Close
F5	매우 심한 균열 ( Highly Fractured )	5.0 cm 이하	Very Close

(6) 절리면 거칠기(Joint Roughness)

구 분	계단형(Stepped)	파동형(Undurating)	평면형(Planar)
거 칠 음 (Rough)
완 만 (Smooth)
경 면 (Slikensided)

[율리안나]

어렵네요