춘천지역의 천부 횡파속도를 구하기 위한 레일리파 분산곡선 역산

Abstract

천부 횡파속도(<TEX>${\nu}_s$</TEX>)를 구하기 위한 효율적 방법을 모색하기 위하여, 수동적 및 능동적 방법으로 발생된 레일리파의 분산곡선 특성을 분석하였다. 춘천지역에서 반경 5 ~ 40 m인 4개 삼각형 배열을 이용하여 5분간 감지한 상시미동을 확장된 공간자기상관법으로 분석하였다. 동일한 지역에서 해머로 발생시키고 4.5 Hz 지오폰 24개로 2초간 기록한 인공적 레일리파는 다중채널 표면파 분석법으로 처리하였다. 7 ~ 19 Hz와 11 ~ 50 Hz 구간에서 상대적으로 높은 신호/잡음비를 보이는 상시미동과 인공적 레일리파의 분산곡선을 병합하고 역산한 결과를 시추공 주상도와 비교하였다. 토사층 및 연암층의 <TEX>${\nu}_s$</TEX>는 각각 221 m/s와 846 m/s 정도로 비교적 일정하나, 사력-혼전층 및 풍화암층 구간에서는 깊이에 따라 선형으로 증가하는 양상을 보인다. 횡파속도에 의한 지반분류를 적용할 경우, 풍화암/연암의 경계는 시추주상도에 표시된 깊이보다 5 m 깊은 것으로 분석된다. To evaluate methods of determining near-surface shear-wave velocities (<TEX>${\nu}_s$</TEX>), we derived dispersion curves of Rayleigh waves generated by both passive and active sources in Chuncheon, Korea. Microtremors were recorded for 5 minutes in each of four triangular arrays with radii of 5 ~ 40 m. Those data were analyzed using the Spatial Autocorrelation method. Rayleigh waves were also generated by a hammer source and recorded in the same area for 2 s using 24 4.5-Hz geophones. Multichannel Analysis of Surface Waves was applied to those data. Velocity spectra were derived with relatively high signal-to-noise ratios in the frequency ranges of 7 ~ 19 and 11 ~ 50 Hz for the microtremors and synthetically generated Rayleigh waves, respectively. The resultant dispersion curves were combined as one and then input to inversion to derive shear wave velocities that were compared with a lithology log from a nearby well. Shearwave velocities in the top soil and soft-rock layers are almost constant with values of 221 and 846 m/s, respectively; while the inverse-modeled <TEX>${\nu}_s$</TEX> increases linearly in the gravelly sand, cobbles, and weathered-rock layers. If rock type is classified based on shear-wave velocity, the inversion-derived boundary between weathered-rock and soft rock may be about 5 m deeper than in the well log.