• Tunnel and Underground Space
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• v.10 no.3
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• pp.378-386
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• 2000

This paper presents groundwater flow characteristics in discontinuous rock mass using fracture network program(NAPSAC) by statistical approach. Equivalent permeability coefficients are estimated from borehole data around Mabuk test tunnel site and fracture map on the arch of the tunnel. The reliability of fracture network model is obtained from determination of input data for statistical fracture network analysis from the real data(data of fracture network, data of hydraulic tests). The variation of permeability and mean anisotropic permeability coefficients are calculated from the realized model by increasing the size. As a result of analysis, a strong anisotropy of permeability is observed according to the direction of the fracture sets around the test tunnel.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.04a
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• pp.221-224
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• 2003

이 연구는 국내의 균열암반에 대한 지하수 유동 연구가 대수층이 등방이라는 가정하에 진행피고 있는 방법에서 벗어나 대수층이 이방성을 띤다는 가정하에 대수층의 수리적 이방성을 해석하는데 중점을 두었다. 수리시험은 30.91 $m^3$/day로 BH-1공에서 300분간 양수였으며, 각각의 관측공 BH-2, BH-3, BH-4, 및 BH-5공에서 시간에 따른 수위강하를 관측하였다. 수리시험에 의해 얻어진 시간별 수위강하 자료를 이용하여 Jacob(1950)의 직선법에 의해서 직선의 기울기(m)와 수위강하가 영이 되는 지점에서의 시간( $t_{0}$)을 계산하였다. 대수층의 수리학적 이방성 텐서 (tensor) 즉, 최대투수량계수텐서 ( $T_{ξξ}$)와 최소투수량계수텐서 ( $T_{ηη}$)를 산출하기 위해서 Stewart(1973)에 의해서 정립된 정규최소제곱(Ordinary least-square)방법을 적용하였으며, 이 방법은 관측공이 최소한 4개를 필요로 한다. 그 결과로, $T_{ξξ}$는 12.21 $m^2$/day이고 $T_{ηη}$는 10.47 $m^2$/day로 산출되었다. 최대투수량계수텐서의 방향은 Nl9.13$^{\circ}$E 이고 이방성율은 1.17로 산출되었다. BH-1공에서 수리시험시 대수층의 이방성은 등방성에 가깝게 표현되었다. 이는 연구지역 대수층이 다수의 균열에 의해서 수리적 상호연결성이 고루 분포된 것으로 판단된다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.11 no.1
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• pp.59-63
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• 2001

The total number of elastic constants of an anisotropic body is 9 and thus it is very difficult to measure these constants experimentally. The number of elastic constants can be reduced if a rock or rock mass is regarded as isotropic or transversely isotropic material. Since only 4 stress-strain relationships can be obtained, it is theoretically impossible to determine all 5 constants from a single uniaxial compression teat. Lekhnitskii overcame this problem by suggesting the fifth equation based on laboratory tests. But his equation is theoretically wrong and does not agree with experimental results. This paper describes the stress-strain relationships and the independent/dependent elastic constants of an anisotropic mass and suggests a testing mothed to determine 5 independent elastic constants for a transversely isotropic rock.

• Tunnel and Underground Space
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• v.16 no.4 s.63
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• pp.313-325
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• 2006

In this study, scaled model tests were performed to investigate the deformation behaviors around tunnels located in anisotropic rocks. Fifteen types of test models which had respectively different joint angles and rock pressure conditions were made, where the modelling materials were the mixture of sand, plaster and water. All of the tested models showed the shear failure mechanism at the stress-concentrated regions and sliding phenomena according to the joint planes. The direction of joint inclination turned out to have great effect on the tunnel deformation behaviors. The models of joint inclination less than $30^{\circ}$ showed considerable floor heavings. The model of $50^{\circ}$ joint inclination showed the least tunnel convergence among the tested models regardless of rock pressure condition, so that it was thought as the most stable model. Furthermore, the failure mechanisms and deformation behaviors of tunnel models were strongly dependent on the coefficient of rock pressure.

• Tunnel and Underground Space
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• v.10 no.3
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• pp.257-270
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• 2000

사물의 거동, 현상에 대한 해석을 실시함에 있어 해석적 해법에 대비한 수치적 해법의 장점은 재질의 성질이 불균질하고 이방성이며 구조물의 형태가 기하학적으로 복잡할 뿐만 아니라 경계조건이 복잡하여 수학적인 표현이 어려울 때 그 해석을 가능케 해 주는 것이라고 볼 수 있다. 이러한 수치 해석법의 대표적인 것으로 유한요소법과 경계 요소법을 들 수 있다.(중략)

• Tunnel and Underground Space
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• v.22 no.3
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• pp.205-213
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• 2012

In this study, scaled model tests were performed to investigate the stability of twin tunnels constructed in anisotropic rocks with $30^{\circ}$ inclined bedding planes under the condition of lateral pressure ratio, 2. Five types of test models which had respectively different pillar widths and shapes of tunnel sections were experimented, where both crack initiating pressures and deformation behaviors around tunnels were investigated. The models with shallower pillar width showed shear failure of pillar according to the existing bedding planes and they were cracked under lower pressure than the models with thicker pillar width. In order to find the effect of tunnel sectional shape on stability, the models with four centered arch section, circular section and semi-circular arch section were experimented. As results of the comparison of the crack initiating pressures and the deformation behaviors around tunnels, the semi-circular arched tunnel model was the most unstable whereas the circular tunnel model was the most stable among them. Furthermore, the results of FLAC analysis were qualitatively coincident with the experimental results.

• Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.64-78
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• 2002

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.1
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• pp.109-118
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• 2001

대구지역은 광범위한 층리가 균일한 형태로 발견되는 지역으로 역학적인 이방성을 나타내고 있다. 이러한 이방성을 가진 지반은 지하 구조물의 거동이 등방과 다른 양상을 보이므로 이방성해석이 수행되어야 한다. 이에 본 연구에서 대구지역 셰일에 대해 암판정상 경암과 보통암에 대해 동일한 시료에서 등방과 이방상태의 탄성정수를 층리각도($\beta$)별로 산출하였고 이것을 바탕으로 하여 유한 요소법을 사용한 이방성 해석을 수행하였다. 해석결과 이방상태의 응력과 변위의 결과는 등방과 다름을 알 수 있었다. 변위는 층리각에 따라 등방에 비해 지표면에서 약 3배까지 증가하며, 록볼트는 최대 2.04배, 숏크리트는 2.93배 증가하게 나타난다. 또한, 측압계수(K$_{0}$)가 이방성 암반과 터널구조물에 미치는 영향을 알 수 있었다. 따라서, 본 지역과 같은 층리가 존재하는 지반의 구조물 건설에서 이방성해석이 필수적임을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.31-31
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• 2020

가뭄 발생 시 국내 농어촌 지자체 대부분은 추가 수원공 확보를 위한 긴급 대책으로 신규 관정을 개발하거나, 저수지와 하천을 준설하여 가뭄 수요에 대응하는 편이다. 이러한 방법은 즉시 대응에는 효과가 있지만, 고가의 비용이 소요되고, 무엇보다도 국지적으로 가뭄이 빈번하게 발생하는 지역에는 적용에 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 최근 기설 관정을 연계 이용하여 지하수 공급 극대화를 도모하는 기술이 제안되었다. 그런데 기설 관정 연계 이용 시 가장 중요한 사항은 모든 관정에서 최대 양수량을 유지하며 지하수를 공급할 수 있도록 관리해야 하는 점이며, 특히 암반관정의 과잉양수로 인한 간섭현상으로 충적관정이 고갈되어 공급가능한 지하수 수량이 오히려 감소되는 것을 사전에 방지하여야 한다. 이 연구에서는 가뭄 발생 시 암반관정(양수정)에서 최대로 양수했을 때에도 주변 충적관정의 양수능이 유지되는 최소 지하수위를 「지하수위 저하 한계치」로 지정하여 관정 연계 이용의 최적화를 도모하였다. 지하수위 저하 한계치 산정을 위하여, Theis의 자유면 대수층 정상류 우물수리 방정식과 지하수영향반겅 설정에 관한 경험식(Schultz, Weber, Kozeny 및 Jacob 경험식)을 이용하였다. 그런데 지정된 지하수위 저하 한계치는 충적관정의 지하수위이므로, 암반관측공만 소재하는 지역에 대해서는 충적층 지하수위 변동과 암반층 지하수위 변동 간의 상관분석을 통해 암반 관측공의 지하수위 저하 한계치를 추정하였다. 이후, 양수시험 자료(양수정과 주변 관측공의 수위변동 자료)를 이용하여 지하수 대수층의 이방성을 확인하였고, 이를 통해 암반관정의 양수에 따른 간섭을 크게 받는 충적관정과 그렇치 않은 충적관정을 구분하여 이방성에 따른 지하수위 저하 한계치를 수정하고, 상습가뭄 발생지역의 암반관정과 충적관정의 최적 지하수 양수를 도모하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.28 no.5
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• pp.442-456
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• 2018

Scaled model tests were performed to evaluate the reinforcement effect of rock bolts in anisotropic rock mass. For this purpose, two tunnel cases were experimented which had different tunnel sizes, rock strengths, anisotropic angles and coefficients of lateral pressure. The fully grouted rock bolts of the D25 deformed bar were modeled as the basting pins with bead and were systematically installed at the roof and the side wall of the model tunnel. As results of the first case experimentations, the unsupported model showed initial crack at the roof of tunnel, but the supported model with rock bolts showed initial crack at the floor of tunnel where rock bolts were not installed. The crack initiating pressure and the maximum pressure of the supported model with rock bolts were 11% and 7% larger than those of the unsupported model, respectively. Moreover, the effect of the existing discontinuities in anisotropic rock mass on the fracture behavior of tunnel was reduced in the supported model, and so the reinforcement effect of rock bolt turned out to be experimentally verified. As results of the second case experimentations considering different support patterns, the crack initiating pressures of models were larger and the reduction ratios of tunnel area according to applied load were smaller as the length and the quantity of rock bolts were larger. Therefore, it was found that the performance of the rock bolts turned out to be improved as they were larger.