Abstract
In situ rock mass is generally heterogeneous and discontinuous, with varying degrees of strength along the planes of weakness. The planes of weakness such as joints, faults, cracks and bedding planes, control the strength and deformation characteristics of the rock mass. Subsequently, the stability of underground opening depends upon the spatial distribution of discontinuities and their mechanical properties in relation with geometrical shape of openins as well as the mechanical properties of intact rock materials. Understanding the behaviour of a discontinuous rock mass remains a key issue for improving excavation design in hiかy stressed environments. Although recent advances in rock mechanics have provided guidelines for the design of underground opening in isotropic rock mass, prediction and control of deformation in discontinuous rock masses are still unclear. In this study, parametric study was performed to investigate the plastic zone size, stress distribution and deformation behavior around underground opening in a discontinuous rock mass using a continuum joint model. The solutions were obtained by an elasto-plastic finite difference analysis, employing the Mohr-Coulomb failure criteria. Non-associated flow rule and perfectly plastic material behavior are also assumed.
일반적으로 현지 암반은 강도의 변화가 심 한 다양한 불연속면들을 포함하여 불균질하고 불연속성 을 나타낸다. 절리, 단층, 균열, 층리와 같은 불연속면들은 암반의 강도와 변형특성을 좌우하는 중요한 요인이다. 결과적으로, 지하공동의 안정성은 무결암의 역학적 특성뿐만 아니 라, 공동의 기하학적 형상과 관련하여 불연속면들의 공간적 분포와 역학적 특성에 크게 영 향을 받는다. 따라서 지하심부의 응력 조건에서의 공동설계를 위해서는 불연속 암반의 거동에 대한 정확한 이해가 필수적이다. 암반역 학 분야의 발전에 의하여 등방성 암반에서 의지 하공동 설계를 위한 기준이 제시되고 있으나, 불연속성 암반의 변형 거동은 불명확성 이 여전히 존재한다. 본 연구에서는 연속체절 리모델을 적용하여 불연속성 암반내의 지하공동 주변의 소성영역의 크기, 응력분포 및 변형거동에 대하여 매개변수의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. Mohr-Coulomb 파괴 이론에 의한 탄소성 유한차분법을 적용하였으며, 비조합 유동법칙과 완전소성 물질거 동을 가정하였다.
