3. 연구대상 터널 현장
3.1 연구대상 지역의 지질특성
양산단층대 지역의 지질특성은 앞서 2.6절에서 살펴본 바와 같이 1억년
전부터 2백만년 전에 걸쳐 형성되었으며 퇴적암과 화강암을 기반암으로
최근에 생성된 암석들이 분포하고 있다. 이 지역은 한반도에서 가장 최근 에 생성된 암석들이 많아 굳어짐이 덜한 상태이므로 풍화에 대한 저항력 이 부족하여 대기에 노출될 경우 풍화가 급속도로 진행되며, 많은 단층대 의 영향으로 암석의 깨짐이 심한 상태이다.
이 지역에 가장 많이 분포하는 암석은 화강암으로 1억년 전에 생성되었 으며 입자간의 결속력이 약하여 물, 공기에 노출될 경우 매우 빠른 속도 로 풍화되어 모래로 변하는 성질을 가지고 있어 시공시 어려움이 있다.
토함산 우측과 포항지역에 널리 존재하는 역암은 바다나 강에서 모래, 자갈 등이 굳어져서 이루어진 암석으로 모래와 자갈이 눈으로 명확하게 구분되며, 입자간의 결합이 약하므로 매우 쉽게 모래, 자갈로 분리되는 경 향이 있다.
울산, 포항지역 존재하는 셰일은 물속에서 입자의 크기가 매우 작은 물 질들이 쌓여서 생성된 암석으로 적색이나 흑색을 보이며 쌓이는 시기에 따라 분리되어 층을 이루고 있으며 층을 따라 미끄러져서 파괴되는 경우 가 많으며, 이 지역의 셰일은 지하에서 올라온 마그마의 열에 의하여 구
워져 딱딱하게 변해서 매우 쉽게 깨지는 경향이 있다.
노선 후반부에 존재하는 응회암은 화산이 분출할 때 깨져서 날아간 암 석들이 쌓여서 생성된 암석으로 깨진 입자를 눈으로 확인할 수 있으며, 응회암은 일반적으로 강도가 매우 강하나 이 지역의 응회암은 최근에 생 성되어 덜 굳어져 있는 상태로 물을 만나면 액체상태가 되어 흐르는 경향 을 보인다. 따라서, 터널 벽면에서 물이 존재할 경우 강도가 매우 약한 액 체상태가 되므로 매우 위험한 상태가 된다.
본 지역은 단층이 매우 잘 발달되어 있는데 양산, 밀양, 모량, 일광 단 층대가 좌측에 지나가고(Fig. 2.9), 지진을 일으킬 가능성이 있는 활성단층 으로 추정되는 울산 단층대가 노선을 관통하며 소규모의 단층들이 2백만 년 전 마그마의 융기로 조밀하게 발달하였다.
이 지역에 분포하는 암석의 종류와 생성은 크게 4단계의 과정을 거쳐 형성되었다. 1단계는 하부의 화강암 2, 3단계는 상부의 퇴적암들이 형성되 었고 4단계에 상승하는 마그마에 의하여 소규모의 단층들이 생성되었다.
경주, 포항지역에는 단층이 매우 많이 발달되어 있는데 양산, 동래, 일 광 단층대가 인근 지역을 지나가고 울산 단층대가 노선을 관통하며 Fig.
3.1과 같이 11개의 소규모 단층들이 2백만년전 마그마의 융기로 조밀하게 발달하였다(한국도로공사, 2011).
Fig. 3.1 The fault zones around the tunnels adopted for this study