• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.63-76
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• 2008

본 연구는 명확한 설계기준이 제시되어 있지 않은 국내의 수직구 설계기술 개선을 위하여 수행된 것으로, 국내외 설계기준 및 원형 수직구에 대한 이론적인 토압을 고찰하였고, 시공중인 수직구 2개소에 대하여 현장계측을 수행하여 수직구의 변형 및 작용하중분포 특성을 분석하였다. 심도별 토압 및 작용하중분포는 신영완(2007)이 제안한 이론토압과 유사한 경향을 나타내었으며, 수직구 주변 지반의 비균질, 비등방성에 의하여 편측 변형 및 토압이 발생되는 것으로 분석되었다. 토사 및 풍화암의 편하중비($R_p$)는 단면형상비(H/R)에 따라 상이한 결과를 나타내었고, 암반은 35.0%미만의 편하중비($R_p$)를 적용하는 것이 적정한 것으로 검토되었다.

• 터널과지하공간
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• 제18권2호
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• pp.107-117
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• 2008

본 논문은 터널의 지반과 지보재의 상호 거동을 규명하기 위해 터널의 1차 지보재인 강섬유 보강 숏크리트의 파괴 및 변형특성을 살펴보았다. 이를 위해 실제와 유사한 크기의 터널모형을 제작하여 실험하였다. 실험은 측압계수를 0.5와 1.0으로 설정하여 수행하였으며 11개의 유압실린더를 사용하여 하중을 재하하였다. 11개의 유압실린더는 측압을 효과적으로 모사하기 위해 천단부와 측벽부 두 그룹으로 나누어 조절하였다. 한편 숏크리트의 변형은 11개의 LVDT를 사용하여 측정하였다. 또한 각 실린더에서 가해지는 하중이 숏크리트에 분산되어 잘 전달되도록 뒤채움재를 사용하였다. 모형실험의 검증을 위해 3차원 수치해석을 실시하였다. 3차원 수치해석은 터널모형실험과 가능하면 같은 조건으로 해석하기 위하여 모형실험의 로드셀에서 얻어진 하중이력곡선이 수치해석 시에도 가능하면 동일하게 재현되도록 FISH routine을 별도로 작성하여 수행되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권2호
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• pp.14-21
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• 2019

개별요소법은 절리가 발달한 불연속 암반의 모델링에 매우 유력한 수치해석적 방법이다. 또한 발파 후 큰 변위가 일어나는 단계에서의 모델링에도 효과적이다. 개별요소법에서 각 요소는 강체로 가정하고, 요소 간 약간의 중첩을 허용하여 접촉 변위로부터 상호 작용력을 계산한다. 개별요소의 경계로 정의되는 절리의 강성은 블록요소 상호 간의 거동을 결정하는 중요한 변수로서 변형의 크기와 파괴 양상에 영향을 준다. 그러나 요소 간 과도한 중첩으로 인한 수치해석적 불안정성을 방지하기 위해서 어떤 준정적인 문제에 있어서는 실제 절리 물성과 관계없이 임의로 선정된 절리 강성 값이 사용되기도 한다. 해석의 주된 관심사가 정밀도 높은 변형의 크기 예측이냐, 불연속체의 파괴 양상이나 파괴 후 파괴된 블록들의 거동 예측이냐에 따라, 절리 강성에 대한 입력 자료 값은 결과에 큰 영향을 주지 않을 수도 있고, 심각한 예측 오류를 가져올 수도 있다. 본 연구는 개별요소법을 이용한 수치해석 모델링에서 절리 강성 값이 해석 결과에 미치는 영향을 이해하고 입력자료 선정 지침에 도움을 주고자 수행되었다.

• 터널과지하공간
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• 제33권5호
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• pp.339-347
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• 2023

TBM 추진잭이 경사면에 접촉하거나 편심하중이 발생할 때 추진잭의 페데스탈 및 로드 부위에 횡하중에 의한 휨변형이 발생할 수 있다. 이는 추진잭 모듈의 고장을 유발할 우려가 있으므로, 추진잭 모듈 전체에 대한 좌굴 안정성을 검증할 필요가 있다. 본 연구는 추진잭 좌굴 안정성 분석을 위한 좌굴 압축시험방법을 조사하고, 압축시험 시스템을 구성하였다. 추진잭의 전체 부품을 모델링하여 수치해석을 통해 응력집중 파트를 분석하였다. 경사도 0도 조건에서 최대하중을 가압하여 압축시험을 수행하였다. 로드의 변형과 씰의 누유는 관측되지 않아서 0도 조건에서 추진잭의 좌굴 안정성을 검증하였다.

• 터널과지하공간
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• 제7권2호
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• pp.108-115
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• 1997

Uniaxial and biaxial compressive tests were conducted on limestone specimens containing artificial joints and a circular hole to investigate the influence of inclination and number of joints on compressive strength and deformation behavior of rock with a circular hole. Under uniaxial and biaxial compressive condition, the inclination of joints showing the maximum and minimum strength were 0$^{\circ}$ and 30$^{\circ}$ respectively, which was independent of the number of joints. Under uniaxial compressive condition, relative maximum strength of rock with n=1 and 3 to intact rock with a circular hole were 12.5%~82.8% and 11.4~62.5% respectively, and under biaxial compressive condition, 18.2~91.0% and 17.0~87.5% respectively. The influence of the number of joints on the decrease of compressive strength was greater under uniaxial than under biaxial compressive condition. Under uniaxial and biaxial compressive condition, axial and lateral deformations of rock showed the least values where $\alpha$=30$^{\circ}$. Under uniaxial compressive condition, axial and lateral deformation at maximum strength of rock have the increasing tendency with increase the number of joints. But they have the decreasing tendency under biaxial compressive condition. Under uniaxial and biaxial compressive conditions, axial deformation of circular hole was greater than lateral deformation without respect to the number of joints and the inclination of joints.

• 터널과지하공간
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• 제20권4호
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• pp.260-266
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• 2010

본 연구에서는 모형실험을 통한 2-Arch 터널의 거동과 주변지반의 거동으로부터 중앙부 Pilot 터널굴착 및 선행터널(우측터널)과 후행터널(좌측터널) 굴착에 따라 좌 우 터널 상호간에 미치는 영향을 분석하고자 하였으며, 보강영역의 상대강성비와 토피고에 따라 발생하는 원지반 이완영역 및 아칭효과에 의한 중앙필러 및 주변 지반의 하중전이 현상을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 2-Arch 터널의 시공순서를 반영한 실험순서에 따라 모형실험을 수행하였으며, 보강영역의 강성 및 토피고를 변화시켜 이에 따른 2-Arch 터널의 변형 및 주변지반의 변위를 측정하였다.

• 터널과지하공간
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• 제6권2호
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• pp.101-121
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• 1996

The thermomechanical characteristics of rocks such as temperature dependency of strength and deformation were experimentally investigated using Iksan granite, Cheonan tonalite and Chung-ju dolomite for proper design and stability analysis of underground structures subjected to temperature changes. For the temperature below critical threshold temperature $T_c$, the variation of uniaxial compressive strength, Young's modulus, Brazilian tensile strength and cohesion with temperature were slightly different for each rock type, but these mechanical properties decreased at the temperatures above $T_c$ by the effect of thermal cracking. Tensile strength was most affected by $T_c$, and uniaxial compressive strength was least affected by $T_c$. To the temperature of 20$0^{\circ}C$ with the confining prressure to 150 kg/$\textrm{cm}^2$, failure limit on principal stress plane and failure envelope on $\sigma$-$\tau$ plane of Iksan granite were continuously lowered with increasing temperature but those of Cheonan tonalite and Chung-ju dolomite showed different characteristics depending on minor principal stress on principal stress plane and normal stress on $\sigma$-$\tau$ plane. The reason for this appeared to be the effect of rock characteristics and confining pressure. Young's modulus was also temperature and pressure dependent, but the variation of Young's modulus was about 10%, which was small compared to the variation of compressive strength. In general, Young's modulus increased with increasing confining pressure and increased or decreased with increasing temperature to 20$0^{\circ}C$ depending on the rock type.

• 터널과지하공간
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• 제6권2호
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• pp.144-156
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• 1996

The deformation behaviors under uniaxial compressive cyclic loading were investigated for fresh rocks and freeze-thaw cycled samples. The Pocheon granite which is one of the most popular building stone in Korea was selected for tests. 0.5 Hz and 50% of dynamic strength were used as test conditions for frequency and fatigue span, respectively. For freezethaw procedure, sample were frozen for 3 hours under the temperature of -2$0^{\circ}C$ and then followed 3 hours thawing under the temperature of +2$0^{\circ}C$. Twenty seven samples were used as untreated and seventy three for freeze-thaw samples. No failure occurred up to 15000 cycles at the stress level of 60% of dynamic strength, indicating that the lowest strees level for fatigue failure may be around 60% of dynamic strength. Permanent strain and damping capacity curves show that there were three stages when rock behaves like under creep. Young's moduli were increased and Possion's ratios were decreased with the increase of the number of cycles. Possion's ratios varied more rapidly than Young's moduli did with the increase of the number of cycles. This may represent that most microcracks developed by fatigue stress are parallel to the axis of loading. The deformation behavior of freeze-thaw cycled samples were almost the same as that of untreated samples. However, the result of freeze-thaw cycled samples showed lower regression constant, indicating that the physical durability of rock is much lowered because of cyclic temperature variation.

• 터널과지하공간
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• 제28권5호
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• pp.476-492
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• 2018

본 연구에서는 한반도 남부 지역에서 취득 가능한 응회암, 현무암, 섬록암 시험편에 대하여 다양한 실내 시험을 수행하였다. 건조/포화 조건으로 대별하여 실내실험을 수행했으며 이를 바탕으로 포화에 따른 암석 물성변화를 실험적으로 고찰하였다. 실험결과, 비교적 공극률이 작은 시험편을 대상으로 했음에도 불구하고 확연한 강도 저하와 변형 특성 변화가 관찰되었다. 실험결과를 바탕으로 암석의 주요 역학적 물성인 일축압축강도, 탄성계수, 간접인장강도를 예측할 수 있는 회귀모델을 구성하였다. 비파괴 물성인 P파 속도, Shore 경도를 독립변수로 이용하였으며 그 결과 만족할 만한 수준의 물성 예측 모델이 구성되었음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제2권2호
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• pp.224-236
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• 1992

It is very important to determine the thermo-mechanical characteristics of the rock mass surrounding the repository of radioctive waste and the LPG storage cavern. In this study, Hwasoon-Shist. Dado-Tuff adn Chunan-Tonalite were the selected rock types. Temperature dependence of the mechanical properteis such as uniaxial compressive strength, tensile strength, Young's modulus was investigated by measuring the behaviour of these properties due to the variation of temperature. Also, the characteristics of strength and deformation of these rocks were examined through high-temperature triaxial compression tests with varing temperatures and confining pressures. Important results obtained are as follows: In high temperature tests, the uniaxial compressive strength and Yong's modulus of Tonalite showed a sligth increase at a temperature up to 300$^{\circ}C$ and a sharp decrease beyond 300$^{\circ}C$, and the tensile strength showed a linear decrease with increasing heating-temperature. In high-temperature triaxial compression test, both the failure stress and Young's modulus of Tonalite increased with the increase of confining pressure at constant heating-temperature, and the failure stress decreased at 100$^{\circ}C$ but increased at 200$^{\circ}C$ under a constant confining pressure. In low temperature tests, the uniaxial compressive and tensile strengths and Young's modulus of these rocks increased as the cooling-temperature is reduced. Also, the uniaxial compressive and tensile strengths of wet rock specimens are less than those of dry rock specimens.