The purpose of this research is to establish a concept of the factor of safety of tunnels which is a quantitative estimate of the stability of tunnels. Based on this concept, a numerical technique which calculates the factor of safety of tunnels was developed. To obtain the safety factor of a tunnel, the strength reduction technique in which a series of analyses are repeated with reduced ground strength until the tunnel collapses were employed. With this technique, the failure plane, as well as the factor of safety, can be obtained without prescribing the trial failure plane. Analyses were conducted with FLA $C^{2D}$(ver3.3), a geotechnical analysis program which is based on the finite difference method. From the result, the location of plastic zones, the maximum convergence and the maximum stress generated in the support system were also analyzed. The result shows that factors of safety are higher for the 1st and 2nd rock classes, and lower for the lower rock classes. Furthermore, factor of safety is higher when $K_{0}$ =0.5 compared to at in case of $K_{0}$ =2.0. Through this research, it is found that the factor of safety defined in this research can be used as a good quantitative index representing the stability of tunnels. Also, close examination of the results can help adjustment of the quantity and location of additional supports.s.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.9
no.2
/
pp.109-120
/
2007
Auxiliary support systems such as the reinforced protective umbrella method have been applied before tunnel excavation to increase ground stiffness and to prevent the large deformation. However, determination procedure of geotechnical parameters along the construction sequence contains various errors. This study suggests a method to characterize the time-dependent behavior of pre-reinforced zones around the tunnel using elastic waves. Experimental results show that shear strength as well as elastic wave velocities increase with the curing time. Shear strength and strength parameters can be uniquely correlated to elastic wave velocities. Obtained results from the laboratory tests are applied to numerical simulation of tunnel considering its construction sequences. Based on numerical analysis, initial installation part of pre-reinforcement and portal of tunnel are critical for tunnel stability. Result of the time-dependent condition is similar to the results of for $1{\sim}2$ days of the constant time conditions. Finally, suggested simple analysis method combining experimental and numerical procedure which considering time-dependent behavior of pre-reinforced zone on tunnel would provide reliable and reasonable design and analysis for tunnel.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.25
no.1
/
pp.13-26
/
2023
Recently, as the development of underground spaces has become active due to rapid urbanization and population density, interest in the ground behavior according to the construction of underground spaces is increasing. In large cities with high population density and many buildings, ground subsidence has a great impact on structures and there may be a risk of collapse, so the analysis of ground behavior due to underground construction is essential. Previous studies have been conducted on the subsidence pattern of the surface and the deformation of the tunnel when constructing the tunnel, but analysis has rarely been conducted by using actual topographic information. Therefore, this study analyzed the difference in ground behavior between the actual topography and the flat topography. As a result, it was confirmed that ground settlement occurs at higher elevations, such as in mountainous topography, and when the numerical analysis is performed considering topographical information, the crown settlement of the tunnel is up to about approx. It showed a difference of 10 mm, and it was found that the sensitivity was less in the case of displacement of tunnel wall compared to the crown settlement and ground settlement. The numerical analysis considering the actual GIS-based topographic information presented in this study can be used to obtain more accurate surface subsidence data to understand the behavior of the upper structure due to tunnel excavation.
Seunghun Yang;Hangseok Choi;Kibeom Kwon;Chaemin Hwang;Minkyu Kang
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.25
no.6
/
pp.403-421
/
2023
As the number of underground structures has increased in recent decades, it has become crucial to predict geological hazards ahead of a tunnel face during tunnel construction. Consequently, this study developed a finite element (FE) numerical model to simulate electrical resistivity surveys in tunnel boring machine (TBM) operations for predicting mixed ground conditions in front of tunnel faces. The accuracy of the developed model was verified by comparing the numerical results not only with an analytical solution but also with experimental results. Using the developed model, a series of parametric studies were carried out to estimate the effect of geological conditions and sensor geometric configurations on electrical resistivity measurements. The results of these studies showed that both the interface slope and the difference in electrical resistivity between two different ground formations affect the patterns and variations in electrical resistivity observed during TBM excavation. Furthermore, it was revealed that selecting appropriate sensor spacing and optimizing the location of the electrode array were essential for enhancing the efficiency and accuracy of predictions related to mixed ground conditions. In conclusion, the developed model can serve as a powerful and reliable tool for predicting mixed ground conditions during TBM tunneling.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
/
v.13
no.6
s.58
/
pp.192-203
/
2009
In the new Seoul-Busan high speed railroad construction specially in area of city center passage the roadbed establishment is recommended the staibility for the existing subway tunnel segments of Busan subway 1st and 2nd lines regarding the appearance condition, a quality condition and the durability of the objective facility, and it evaluates the numerical analysis using MIDAS/GTS which leads the stability of the objective facility and investigatesd tunnels. Fundamental issues in tunneling under high groundwater table are discussed and the effect of groundwater on tunnel excavation was examined using a 3D stress-pore pressure coupled Finite-Element Method. Based on the results the interaction mechanism between the tunnelling and groundwater is identified. In the both of 1st and 2nd Line the maximum sinkage, unequal sinkage and the lining stress from numerical analysis are within permission and the damage degree is appearing to be disregarded. But it enforces necessary Pre-grouting in order to minimize an actual tunnel face conduct and when the tunnel is excavated it is also necessary to minimize the outflow possibility.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.16
no.3
/
pp.321-339
/
2014
This paper concerns the development of a knowledge-based tunnel design system within the framework of artifical neural networks(ANNs). The system is aimed at expediting a routine tunnel design works such as computation of segment lining body forces and stability analysis of selected cross section. A number of sub-modules for computation of segment lining body forces and stability analysis were developed and implemented to the system. It is shown that the ANNs trained with the results of 3D numerical analyses can be generalized with a reasonable accuracy, and that the ANN based tunnel design concept is a robust tool for tunnel design optimization. The details of the system architecture and the ANNs development are discussed in this paper.
Choi, Heui-Joo;Kim, In-Young;Lee, Jong Youl;Kim, Hyun Ah
Tunnel and Underground Space
/
v.23
no.2
/
pp.141-149
/
2013
The thermal analysis is carried out for a geological disposal system developed for the final disposal of a ceramic high-level waste from pyroprocessing of PWR spent fuel. The horizontal disposal tunnel type is considered with the distance of 2 m between the disposal canisters and the tunnel spacing of 25 m. The temperature distributions around the disposal canisters are calculated for the horizontal tunnel based on the conceptual design. The thermal performance analysis is carried out using a FEM program, ABAQUS. The performance analysis shows that the peak temperature in a disposal system outside the disposal canister is lower than $100^{\circ}$, which meets the thermal criterion of the disposal system. According the analysis, the peak temperature for the disposal canister located boundary of the disposal system is lower by $3^{\circ}$ than that for the canister at the central area. This implies the disposal density can be improved by locating more disposal canisters along the boundary.
Park, Sang-Chan;Kim, Sung-Soo;Shin, Young-Wan;Shin, Hyu-Soung;Kim, Young-Geun
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
/
v.10
no.3
/
pp.245-256
/
2008
The steel rib, one of the main support of tunnel, plays a very important role to stabilize tunnel excavation surface until shotcrete or rockbolt starts to perform a supporting function. In general, a steel rib at the horizontal funnel is being installed in the direction of gravity which is known favorable in terms of constructability and stability. However, as the direction of principal stress at the inclined tunnel wall is different from that of gravity, the optimum direction of steel rib could be different from that at the horizontal tunnel. In this study, a numerical method was used to analyze the direction of force that would develope displacement at the inclined tunnel surface, and that direction could be the optimum direction of steel rib. The support efficiency of steel rib could be maximized when the steel rib was installed to resist the displacement of the tunnel. Three directions which were recommended for the inclined tunnels in the Korea Tunnel Design Standard were used for the numerical models of steel rib direction. In conclusion, the results show that all displacement angle of the models are almost perpendicular to the tunnel surface regardless of face angle. So if the steel rib would be installed perpendicular to the inclined tunnel surface, the support efficiency of steel rib could be maximized.
Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
/
2007.03a
/
pp.112-121
/
2007
지보재의 파괴가 고려된 터널의 안전율을 산정하기 위해 허용응력 설계법에 기초하여 숏크리트 내에 발생하는 응력이 허용응력을 초과하면 숏크리트가 파괴된다고 가정하고, 전단강도 감소기법을 이용하여 수치해석적(2차원)으로 구하는 방법이 유광호 등(2005)에 의해 제시되었다. 하지만 허용응력 설계법에 근거한 방법은 숏크리트의 허용 휨응력을 과소평가하여 터널의 안정성 및 안전율을 과소평가하는 경향이 있다. 따라서 본 논문에서는 숏크리트의 파괴거동을 갱도모형실험을 통해 확인하고 3차원 수치해석에 의해 검증하였다. 갱도모형실험에 사용된 터널은 실제 터널의 거동을 모사하기 위해 폭 3.3m, 높이 2.9m, 깊이 0.5m의 마제형으로 제작되었다. 지보재인 숏크리트는 거푸집을 이용하여 타설하고 28일간 양생하였고 7개의 실린더와 30cm의 모래 뒷채움을 이용하여 지보재에 최대한 등방하중이 가해질 수 있도록 하여 실험을 수행하였다.
Park, Geun-Hong;Lee, Gyeong-U;Seo, Gwang-Cheol;Kim, Sang-Won
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
/
2018.11a
/
pp.218-219
/
2018
쌍동선형은 단동선형에 비해 안정성 및 저항성능이 우수하며 그 형상은 일반적으로 대칭 및 비대칭으로 구분한다. 이러한 쌍동선은 고속으로 운항하는 경우 선체사이의 파랑 중첩현상을 줄이기 위해 주로 비대칭선형을 사용한다. 또한, 중소형선박은 선미터널을 적용하여 추력효율을 향상시킨다. 본 연구에서는 비대칭 고속 쌍동선의 선미터널 입구영역의 경사각 변화에 따른 유체역학적 특성(저항성능, 항주자세, 압력분포)에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석은 상용프로그램 STAR CCM+를 이용하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.