• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.7 no.4
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• pp.335-341
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• 2005

In construction of a large cross section NATM tunnel, to keep the tunnel face stability by the ground itself bench cut method is commonly used. In order to necessity of partial face excavation method, we have to look for more enhanced method that can maintain better stress intensity. This paper presents a stress distribution of the Center Diaphragm Method from the partial face excavation methods, with the numerical analysis, and induced the optimal face distance, which is minimizing stress concentration and the optimal excavation step. Commerical 3 dimensional continuum analyzing FLAC-3D Ver. 2.1 program is used for the analysis. Analyses were performed to investigate ground behavior for tunnels with variable bench-length varying from 2m to 40m.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.4
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• pp.107-115
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• 2001

해성토층 위에 준설매립된 수도권 해안매립지역에서 원형의 대심도 굴착공사로 인하여 발생하는 지중연속벽의 수평변위를 예측하기 위하여 수치해석을 수행하였고, 이러한 수치해석결과와 현장측정값을 비교하여 각각의 수치해석방법의 적용성을 평가하였다. 수치해석법으로는 지반반력해석, 선형 유한요소법 그리고 비선형 유한요소법이 수행되었다. 각각의 방법들에서는 미소변형률에서의 지반거동특성인 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소효과를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 수치해석을 수행하여 각각 그 결과들을 비교.분석하였다. 이러한 분석결과 미소변형률에서의 비선형성과 굴착으로 인한 구속압감소 효과를 고려한 비선형 유한요소해석법이 가장 정확하게 수평변위를 예측할 수 있는 방법임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2009.09a
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• pp.622-640
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• 2009

원유 비축기지 저장공동과 같이 상하로 긴 형상의 대규모 공동에서 횡방향의 지압이 과도하게 작용하면 천정부의 응력집중과 측벽의 암반 변위가 과도하게 발생하여 저장공동의 불안정 요인이 된다. 특히 지압의 절대 크기가 암반 강도의 일정 비율 이상이 되면 응력 집중에 의한 암반의 취성 파괴를 유발하고, 이러한 현상은 터널 굴착 시 발생하는 파괴음(popping)과, 굴착면에 평행한 형태로 암편이 탈락하는 취성파괴(spalling) 현상을 동반한다. 이 글에서는 대규모 지하저장공동 굴착시 실제 발생한 과지압으로 인한 문제 사례에 대해 소개한다. 저장공동 굴착시 관찰된 암편 및 숏크리트 탈락과 균열 발생 현상을 관찰하고 암반 계측결과 분석을 통해 과지압의 현상을 진단하였다. 과지압 구간의 현재 상태 및 원안 설계안에 대해 연속체 및 불연속체 안정성 해석을 실시하여 문제의 심각성을 평가하였다. 이를 통해 굴착 형상 변경 및 특수 보강 방안을 제안하였으며 제안된 안의 보강효과에 대한 수치해석 평가 결과를 재검토 하였다. 이들 결과를 종합하여 과지압구간 보강안을 도출하였으며 상시 안정성 감시 대책으로 현장 암반의 미소파괴음 계측 방안을 제시하였다.

• Geotechnical Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.123-136
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• 1997

By applying the finite element theory which is capable of handling the geometrically altered structure in a successive manner, the linear relationship between incremental displacements and the magnitude of the initial stress field was derived. Based on this relationship, back analysis code having the capability of dealing multi-step excavation problem was built and verified With this back analysis code, the measurements of the incremental displacements in a particular excavation step make it possible to back-calculate the initial stress state. illustrative examples showed the applicability of this code to a practical problem.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2001.05a
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• pp.424-430
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• 2001

현대건설(주)는 사업 주관사로서 해외 업체와 대만고속전철 턴키 공사를 2000 년 1 월에 공동으로 수주하였다. 고속전철의 총 연장 길이는 약 326 km 이며, 정거장 10 개소, Depot 및 야적장으로 구성되어 있다. 이번에 수주한 공구는 2 개의 연속된 공구 (C230, C240) 이며, 본 논문은 총 연장 23.6km 인 C230 공구에 대한 설계 과정을 수록하였다. C230 공구는 NATM 터널 (6.2km), Cut-and-Cover 터널 (0.5km), 교량 (7.8km) 및 토공 구간 (9.1km)으로 구성되어 있다. 전 구간의 지반조건은 "매우" 취약한 매질로 구성되어 있으며, 층리나 절리는 거의 발달되어 있지 않다. 따라서 화약발파에 의한 터널 굴착은 기계식 굴착 (Back-hoe Excavation) 방법에 비하여 현실성이 없는 것으로 분석되었다. 취약한 지반에서 계측 결과를 기준으로 굴착 공간을 안전하게 유지할 수 있는 NATM 보강 설계가 현지 암반조건에 가장 이상적인 방법으로 제시되었다. 특히, NAT설계는 대형 아파트 지역과 파쇄대 및 지하수 침투 예상지역을 통과하기 위하여 계측에 의한 Feed-back 과정을 탄력적으로 적용하도록 계획하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.10 no.1
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• pp.25-32
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• 2000

This paper presents two new extensions to the DDA method. The extensions consist of sequential loading or unloading and rock reinforcement by rockbolts, shotcrete or concrete lining. Examples of application of the DDA method with the new extensions are presented. Simulations of the underground excavation of the Unju Tunnel of Kyungbu High Speed Railway Project in Korea were carried out to evaluate the influence of excavation sequence and reinforcement on the tunnel stability. The results of the present study indicate that improper selection of excavation sequence could have a destabilizing effect on the tunnel stability. On the other hand, reinforcement by rockbolts and shotcrete can stabilize the tunnel. It is found that, in general, the DDA program with the three new extensions can now be used as d practical tool in the design of underground structures. In particular, phases of construction (excavation, reinforcement) can now be simulated more realistically.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.5 no.3
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• pp.217-226
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• 2003

This study is focused on the finding out load transfer mechanism in the ground near the tunnel during tunnel excavation in the jointed sandy ground. Laboratory model tests were performed on various cases of the overburden heights above tunnel crown, location, and degree of discontinuity planes. For model tests, a movable plate was installed in the midst of the bottom of sandy ground. This plate, moving downwards, was intended to model the stress relaxation during tunnel excavation. The load transfer was measured at the fixed separated bottom plates adjacent to the movable plate. As the result, the loosening zone and the load-transfer form around the tunnelling site were affected by the overburden height and the characteristics of discontinuous planes. And large loosening zone was developed along the discontinuous planes which were close to the tunnel.

• 기술발표회
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• s.2006
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• pp.193-198
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• 2006

서울지하철 0호선 000 공구 000 정거장 구간은 버팀보 7단, 어스앵커 2단, 그리고 록볼트 3단의 개착식 가시설로 설계되어 있다. 버팀보 및 앵커 축력 계측을 위해 변형률계 및 하중계를 설치하고 연속계측 중, 4~6단 버팀보 수 개소에서 5월부터 하중이 급격히 증가하엿다. 따라서 굴착작업을 즉시 중단하고 관리기준치를 초과하는 하중이 계측된 STA.9k+750~800 구간의 5, 6단 버팀보 위치에 격간으로 총 20본(10본${\times}$2단), 그리고 STA.9k+900~920 구간의 7단 버팀보 위치에 격간으로 총 9본(9본${\times}$1단)의 버팀보를 추가적으로 설치 완료하였다. 이 때, 추가 버팀보는 선행하중잭을 이용하여 10ton의 선행하중을 재하하였으며, 향후 추가 보강 필요시 재하하중 증가가 가능하도록 조치하였다. 또한, 추가 설치된 버팀보, 그리고 이상하중이 발생된 버팀보에 계측기를 추가 설치하여 지속적으로 계측중이며, 띠장의 변위발생 구간은 스티프너 및 앵글 등을 응급조치하였다. 본 사례 연구에서는 보강 전.후의 계측결과 및 수치해석적 분석을 이용하여 가시설 굴착시 버팀보의 하중증가 원인 및 보강 효과를 규명하고, 향후 추가 굴착시의 안정성 여부를 검토해 보고자 하였다. 계측값 분석 결과, 추가버팀보 보강 후의 기존버팀보 축력 계측 결과 보강 직후 기존버팀보의 축력이 어느정도 감소하였으며, 이후 시간이 지남에 따라 축력이 더 이상 증가하지 않고 일정한 값에 수렴하는 경향을 보였다. 또한 수치해석 결과 온도 증가가 버팀보 축력증가에 미치는 영향은 버팀보 위치의 지반강성이 클수록 크며, 축력증가는 온도증가에 대체적으로 비례하였고, 추가버팀보의 보강 효과는 선행하중의 크기에 비례하는 것으로 나타났으며, 잔여굴착은 전반적으로 기존 버팀보의 축력 증가에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 추가굴착시 지속적인 계측을 수행하며, 급격한 축력증가가 관찰될 경우 현재 보강된 버팀보의 선행하중 추가 재하, 굴착에 가장 큰 영향을 받는 최하단 버팀보의 추가보강 등의 대책방안을 제시하였다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.9 no.1
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• pp.83-89
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• 2007

As tunnel excavation generats stress release, a stability security of tunnel face is mainly important in case of tunnel excavation in the weak grounds. Using the steel bar or glass fiber pipe which had regular hardness, a face bolt method to reinforce previously is applied to an excavation object tunnel face aspect among measures methods regarding this. Therefore, used $FLAC^{3D}$ Ver. 2.1 on 5 Case of 0.5D (2EA), 1.0D, 1.5D, 2.0D with the length and 6 Case of 0, 20, 40, 60, 80, 100EA with the number of the bolt that a face bolt method was installed at these papers in the necessary weak grounds in order to review applicability of the tunnel face reinforcement method that used these face bolts, and executed three dimension continuous analysis.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.2
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• pp.1089-1095
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• 2014

In this study, we compared and analyzed the displacement of final excavation with measured value through an inverse analysis method used in urban excavation construction. We maximized the effectiveness of the inverse analysis method, and plan to achieve cost-effective and practical construction management in the field with identical conditions. As the first stage, we suggest an example of a field which has the inverse analysis method. We applied the inverse analysis method to three different fields on which construction and measuring were finished. Of these three fields, two fields showed a very satisfactory result. However, in one field, there were significant differences between the analysis and measured value. The result of our analysis indicated that, we should unite the conditions of the inverse analysis method and field construction. We need to thoughtfully reconsider the RANKINE earth pressure application in a triangle type. This is because the uniformity of earth pressure is made by its arching effect, in the condition of the displacement of lower underground occurring widely, which is differentiated with the earth pressure conditions of RANKINE, even if the slurry wall has stiffness. Also, when recalculating the soil parameter, we should emphasize the adhesion of the weathering zone, and give experimental consideration to ground water level.