• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.9-17
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• 2024

연약지반의 성토나 구조물 축조할 때, 지반의 침하와 안전에 대한 관리가 중요하다. 하지만 실제 지반의 거동과 설계 계획과는 현저한 차이를 보일때가 많다. 본 연구에서는 연약지반 설계시 이론식에 의해 추정되는 설계침하량과 시공시 게측되는 계측침하량의 차이를 통한 침하량 예측을 통하여 그 결과를 비교,분석하고자 하였다. 집중공 18개소에 대한 침하량 분석결과, 역해석 침하량은 계측침하량과 유사한 결괏값을 확인하였으나, 설계침하량의 경우 계측침하량 대비 높은 침하량 값을 확인하였다. 설계침하량의 경우 계측값을 통해 도출된 역해석 침하량과 실내침하량 보다 1.2~1.4배 이상 높은 값을 보였다. RMSE 분석결과, 설계침하량의 경우 0.6212m, 역해석침하량의 경우 0.1697m로 확인되었다. 역해석침하량과 계측침하량의 차이가 설계침하량과 계측침하량의 차이보다 70%이상 낮은 결과를 보였으며, 이는 역해석침하량 값이 설계침하량보다 더 낮은 오차율을 보인다는 것을 확인할 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.393-399
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• 2020

본 연구에서는 터널 굴진 시 조우한 석회공동의 지하수 유출에 따른 지반침하 거동을 수치해석을 바탕으로 정량화하고 영향정도를 분석하였다. 현장에서 조사된 지하수위 및 지표면 침하량 등을 토대로 수치해석 기법을 적용하여 지질취약대 터널통과에 따른 지반침하거동의 특성을 분석하였다. 지하수 침투-응력연계해석결과, 수치해석결과는 실제 지반침하거동을 잘 반영하는 것으로 분석되었다. 연구결과, 지질취약대인 석회암 공동구간의 터널 굴착에 따른 지반 침하는 급격한 지하수위 하강이 주요 원인인 것으로 분석되었다. 수치해석결과, 지하수위 강하에 의한 토사층 체적감소로 인해 지하수 유출된 이후의 장기적인 아스팔트 지표면 장기 누적침하량은 76~118mm인 것으로 분석되었으며 침하량은 토사층 깊이가 깊을수록 증가하는 양상을 나타냈다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제9권3호
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• pp.77-90
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• 1993

얕은기초의 침하해석에 관련된 토질정수, 하중 및 지층구조는 많은 불확실성을 내포하고 있어 확률적 특성을 고려한 해석이 필요하다. 본 연구는 Monte Carlo Method를 이용하여 독립후팅들로 구성된 얕은기초의 침하에 관한 확률론적 해석을 하였다. 변수의 불확실성을 고려하기 위하여 토질정수와 하중은 정규분포의 확률변수로 가정하여 독립후팅의 침하평균 및 변동계수를 구하고 각 독립후팅의 침하도 정규분포하는 것으로 가정하였다. 또한 지반내에 존재할 수 있는 연약토질 포켓 (soft soil pocket)의 확률을 고려한 각 독립후팅의 침하는 Markov process를 따르는 것으로 하였다. 이와같은 각 변수들의 변화에 따라 최대침하와 부등칭하의 허용한계 초과확률에 대한 민감도분석을 하였으며, 얕은기초의 침하해석은 각 변수의 불확실성과 지반조건을 고려하는 것이 타당하다고 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.1190-1193
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• 2010

본 연구에서는 점토층의 자중압밀을 시행하여 현장강도를 구현하기 위하여 1/70로 축소 모델링하여 원심모형실험을 수행하였으며, 점토구간에 PBD 타설시의 연약지반의 압밀침하거동을 분석하기 위하여서는 1/100로 축소모델링하여 원심모형실험과 전산해석을 실시하였다. 전산해석결과 성토체중심아래의 점토지반의 침하량은 1단계 성토제방하중 하에서 4.8개월 경과 후 최대 침하량은 41.1cm, 2단계 성토하중에서 4.2개월 경과 후의 최대침하량은 78.8, 3단계 성토하중에서 6개월 경과후의 침하량은 93.5cm의 침하가 발생하는 것으로 나타나 수치해석 결과와 원심모형실험결과 값의 유사한 경향을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.549-564
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• 2008

이 논문에서는 모르타르의 소성침하 현상을 자중압밀 이론을 적용해 해석하였고 그 타당성을 레이저 거리측정 실험을 통해 검증하였다. 먼저 레이저 거리측정기를 이용해 방해물이 없는 모르타르의 자중압밀 침하량을 측정하였고 측정결과를 토대로 모르타르의 압밀과 관련된 재료상수를 산정하였다. 다음으로 철근이 매입된 모르타르에 대한 침하실험을 수행하여 위치에 따른 침하량 분포를 측정하였으며 배합 및 피복두께가 모르타르의 부등침하에 미치는 영향을 분석하였다. 나아가 모르타르의 자중압밀 해석으로부터 산정된 침하량 분포를 실험결과와 비교 분석하여 모르타르의 소성침하 해석에 압밀이론을 적용하는 것이 타당함을 확인하였고 이를 통해 배합 및 부재 형상이 부등 소성침하에 의해 발생하는 인장응력에 미치는 영향을 검토할 수 있도록 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권5C호
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• pp.155-162
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• 2011

연약 지반 개량 현장의 효율적 시공 관리를 위해 침하 계측 자료를 이용한 정확한 향후 침하 거동 예측은 매우 중요하다. 현재 침하 예측을 위해 침하 계측 자료를 이용한 침하 예측 방법들이 널리 활용되고 있으나, 이러한 방법들은 일정 성토고 조건에서만 적용이 가능하며, 실제 현장처럼 계측 결과에 따라 지속적인 성토 변화가 발생하는 경우 적용이 매우 어렵다. 본 연구에서는 성토 조건의 변화를 고려한 침하량 예측을 위해 침하 계측 자료를 이용한 침하 예측 결과와 복잡한 현장 조건을 단순화하기 위한 가정 조건을 기반으로 간단한 역해석을 통해 향후 침하량을 이론적으로 예측할 수 있는 기법을 제안하였다. 대형 압밀 시험 결과, 유한 차분 해석 결과, 현장 침하 계측 자료에 제안 방법을 적용한 결과, 제안 방법이 하중의 재제하 등 다양한 성토 변화 조건에서 침하 거동을 신뢰성 있게 모사하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.333-339
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• 2015

본 연구는 도심지 천층터널에서 현재까지 해석에서 무시되던 막장면 진동이 주위 구조물에 가장 큰 영향을 미치는 지표 침하에 대하여 3차원 수치해석을 이용하여 모델링하였다. 풍화토와 풍화암이 각각 50%의 비율로 구성된 복합지반을 고려하여 TBM 커터헤드에 발생하는 굴착시 토크를 산정하여 이를 시간에 따라 막장면에 재하함으로서 그 영향을 수치해석적으로 관찰하였다. 3차원 유한차분해석법을 이용하여 역학-동역학 연계해석을 통하여 지표침하 발생이력 및 분포도를 산정하였다. 연구결과, 3차원 수치해석을 통하여 막장면 진동하중에 의한 지표침하 발생경향을 성공적으로 모델링할 수 있었으며 최대 침하는 막장면에서 2.5D 후방에서 발생함을 확인하였고, 막장면 진동이 실제 지표침하에 영향을 미침을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.131-138
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• 2012

본 연구에서는 건설공사에 적용된 언더피닝공법의 수치해석 결과와 시공 중 완료후의 계측 값을 비교하여 불확실성을 줄일 수 있는 해석모델링 방안을 제시하고자 한다. 수치해석을 이용하여 구조물의 거동을 정확하게 예측하기 위해서는 다양한 조건을 복합적으로 고려해야 하며, 복합적으로 고려하였다 하더라도 예측된 결과에는 상당한 불확실성이 내포되어 있으므로 실제 공사에서는 계측을 통한 안정성 확보가 필요하다. 본 연구에서는 굴착 인접 구조물인 지하차도의 침하량뿐만 아니라 본 구조물인 강관에서도 많은 침하량이 발생하는 것을 수치해석을 통해서 분석하였다. 지하차도 침하량의 현장계측 결과를 통해서 지하차도가 매단 굴착 시 단계적으로 침하가 발생하며 대칭 굴착으로 진행된 단계보다 비대칭 굴착으로 진행된 단계에서 침하량이 더 크게 발생하는 경향이 나타났다. 수치해석 시 주요 고려사항으로는 현장의 시공순서, 기존 시설물의 방향성, 요소의 모델링 방법, 물성치의 적용이며, 이들 값에 따라 수치해석 결과 값에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.1105-1123
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• 2018

도심지 터널굴착 시 지반침하는 지반조건, 굴착방법, 지하수 상태, 터널 지보방법 등 다양한 조건이 복합적으로 작용하여 발생할 수 있으며 대표적인 위험요인은 크게 터널굴착에 의한 지반침하와 지표면함몰로 나눌 수 있다. 터널굴착에 의한 지반침하를 예측하기 위해서는 대상구간의 현황 및 시공조건 등을 반영하고 응력 및 변위를 고려한 수치해석을 수행하여야 한다. 그러므로 터널 전체 노선 및 인근 지장물 현황을 포함하는 영역에 대해, 터널 심도가 변하는 다양한 조건을 고려해야 하는 수치해석의 복잡한 과정을 단순화하여 터널굴착으로 인한 지표면 및 심도별 지반침하를 간편하게 예측하고 평가할 수 있는 기법이 필요하다. 본 연구에서는 지하안전영향평가 수행 시 주요 평가항목인 터널굴착으로 인한 지반침하를 연구대상으로 선정하고, 지층조건, 지반특성, 토피고(터널심도) 및 터널 중심선으로부터 횡방향 이격거리와 같은 지반침하 영향요소를 고려한 매개변수해석을 수행하여 심도별 지반침하 특성 및 침하 발생경향을 분석하고, 터널굴착으로 인한 지반침하를 간편하게 예측할 수 있는 침하량 평가도표를 도출하였다. 도출된 침하량 평가도표는 수치해석 결과와 비교 분석을 통해 적정성이 검증되었으며 침하량 평가도표를 이용하여 터널굴착 시 지표침하뿐만 아니라 지중 매설물의 위치와 심도에 따른 침하량을 간편하게 예측하고 평가할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.361-375
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• 2007

본 논문에서는 터널시공시 지하수 저하를 동반하는 시공조건에서 발생하는 지표침하 특성에 관한 연구내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 지하수 저하로 인한 지반침하 문제에 대한 국내외 기존 연구내용을 살펴보았으며, 지하수 유동시 응력-간극수압 상호작용이 고려된 유한요소해석 모델을 구축하고 이론적 검증을 통해 유한요소해석 모델의 타당성을 검토하였다. 구축된 유한요소해석 모델을 토대로 다양한 시공조건에 대한 매개변수 연구를 수행하고 그 결과를 토대로 지하수 유동시 지반침하에 영향을 미치는 주요 인자를 검토하였으며, 아울러 터널시공이 지하수 저하를 동반하는 시공조건에서의 지표침하 특성을 기존의 이론과 연계하여 고찰하였다.