Comparative Study on the Stability Analysis Methods for Underground Pumped Powerhouse Caverns in Korea

The sixth underground pumped powerhouse cavern is now under construction in Korea. For the stability analysis for the caverns of the five underground powerhouses, finite element method was used. For the analysis, in-situ rock stress were measured by overcoring method. The stress measurement showed that initial horizontal to vertical stress ratio was 1.07-1.32 in low powerhouse sites. Rock mass strength and elasticity were assumed from rock core properties through engineering processes. So the ratio of input elasticity fur the analysis were about 0.16-0.55 to rock core elasticity. In most of the analysis, elasto-plastic condition with Mohr-Coulomb failure criteria were applied. But in one case, viscoelastic condition was applied, too. The input cohesion and internal friction angle were approximately 0.12-0.22, 0.6-0.87 to rock core strength parameters, respectively.

국내 양수발전소 지하공동 안정성 해석방법의 비교

1973년 청평에 국내 최초로 지하양수 발전소를 건설한 후 2002년까지 6번째의 지하양수 발전소가 건설 중에 있다. 국내 지하양수 발전소 6개소 중 5개의 지하양수 발전소에서 유한요소법을 이용하여 지하공동의 역학적 안정성을 검토하였다 안정성 해석을 위하여 암반 내 초기응력을 공경변화법으로 측정한 결과 초기연직응력에 대한 초기수평응력의 비는 4개소의 지하양수 발전소에서 약 1.07-1.32이었다 암반의 강도와 탄성계수는 대부분의 경우 암심의 강도와 탄성계수를 보정하여 구하였다. 그 결과 안정성 해석에 입력한 암반의 탄성계수는 암심의 탄성계수에 대한 비율로 약 0.16-0.55이었다. 해석의 종류는 탄소성해석이 주를 이루었으나 점탄성해석의 사례도 있었다. 이를 위한 파괴조건은 모아-쿠롬(Mohr-Coulomb)식이었다. 이를 위해 입력한 점착력과 내부마찰각은 암심의 강도에 대한 비율로 각각 0.12-0.22, 0.6-0.87이었다.