• 터널과지하공간
• /
• 제14권6호
• /
• pp.411-422
• /
• 2004

폐광지역에서 흔히 발생하는 싱크홀 형태의 지반침하는 인근 지역 주민의 안전은 물론, 지상구조물에 심각한 위해 요소로 작용할 수 있다. 본 연구에서는, 이러한 싱크홀의 발생양상을 수치해석적으로 규명하기 위해, 아주 특별한 형태의 유한요소해석을 실시하였다. 특히, 갱도 천반의 붕락에 의해 야기되는 공간이나, 파쇄된 암반이 쌓여서 이루는 폐석더미 등 기존의 수치해석기법으로서는 쉽사리 표현할 수 없었던 현실적인 문제들을 수치적으로 모사하기 위해 active-passive-active 유한요소를 사용하였다. Active 요소 즉 고체 요소는 싱크홀이 형성되는 영역 내에서 인장파괴 기준식을 만족하게 되면 passive 요소 즉 공간 요소로 전환될 수 있다. 싱크홀이 완전히 형성되게 되면 이들 passive요소들은 다시 active요소로 바뀌면서 폐석더미를 수치적으로 모사할 수 있게 된다. 채굴적의 폭, 심도, 천반의 상태 및 붕락 암반의 부피팽창율 등이 싱크홀에 미치는 영향을 검토하기 위해 여러 가지 조건에 의한 유한요소모델이 해석되었다. 본 연구는, 이와 같이 싱크홀이 발생하는 과정이나 천반이 붕락하는 현상 등을 해석하기 위해 수치해석상에서 active-passive-active유한요소들이 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권6호
• /
• pp.496-504
• /
• 2015

로드헤더는 커팅헤드에 픽커터를 설치하여 지반을 굴착하는 장비이다. 픽커터는 일반적으로 코니컬타입을 사용하며, 코니컬 픽커터는 선단부에 마모에 강한 텅스텐카바이드 팁을 사용하여 커터의 소모를 감소시키는 굴착 도구이다. 본 연구에서는 구리광산의 망토와 역암으로 구성된 복합지반을 대상으로 로드헤더 커팅헤드에 3종류의 코니컬 픽커터를 사용하여 내구성능을 살펴보았다. 현장적용 후, 픽커터의 육안조사와 중량감소율 측정, 그리고 CT 및 SEM을 이용한 내 외부 균열조사를 수행한 결과, 하드페이싱으로 보강한 코니컬 픽커터의 내구성능이 가장 우수하였으며, 각 코니컬 픽커터의 내 외부에서는 현장적용 전과 후 모두에서 매크로 크랙 및 미세균열을 발견할 수 없었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권4호
• /
• pp.332-340
• /
• 2015

광산지역에서 발생하는 지반침하는 인명과 지표시설물에 막대한 피해를 초래할 우려가 있으므로 지반침하 발생지역에 대한 일련의 현장조사와 지반안정성 분석은 체계적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 충청북도 청원군에 위치한 석회석 광산의 일부 지점에서 발생한 지반침하의 원인을 규명하기 위하여 현장조사와 지반안정성 분석을 수행하였다. 이를 위하여 조사지역 암반의 공학적 특성을 조사하고, 전기비저항 탐사를 통해 지표 부근 연약대의 분포양상을 파악하였으며, 이 결과들을 토대로 침하원인 규명을 위한 전산해석을 수행하였다. 해석결과, 본 광산지역에서 발생된 지반침하는 석회암층에서 발달된 용식공동에 의한 것으로 분석되었다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제35권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2017

본 연구에서는 다층 주방식 채광 광산에서 우발적 폭발이 일어났을 때 구조변수가 파괴(낙석 등)에 미치는 영향 및 기여도를 평가 분석하였다. 다층 주방식 광산에서 대형 폭발에 따른 최대진동속도 영향을 산출하기 위해 AUTODYN으로 수치해석을 수행하였으며, 각 인자들의 기여도 분석을 위해 강건설계 실험계획법을 이용하여 설계인자를 분석하였다. 분석에 사용된 직교배열은 $L_9(3^4)$ 이었고 변수는 각각 3수준의 값을 갖는 광주의 높이, 광주의 폭, 갱도 폭, 바닥필라 두께 등으로 하였다. 분석결과 폭발원 갱도로 부터 하부레벨 갱도 천반에서 최대진동속도 발생에 가장 큰 영향을 미치는 것은 광주의 높이이며, 이어서 바닥필라, 갱도 폭, 광주의 폭 순으로 나타났다. 수평인접 갱도 측면중앙의 경우는 광주의 폭, 갱도 폭, 광주의 높이, 바닥필라의 두께 순으로 기여율이 평가되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제22권3호
• /
• pp.181-187
• /
• 2012

방재분야에서 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 이용한 많은 연구는 재산 피해를 줄이고 인명을 구할 수 있다. 불연속변형해석법(DDA)은 불연속성 암반의 거동을 해석하기 위한 새로운 컴퓨터 시뮬레이션 방법이다. 현실적으로 대부분의 암반사면은 3차원적 문제이기 때문에 2차원 변형해석은 적용하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 3차원 불연속변형해석법 관한 이론을 기술하였으며, 불연속성 암반에서의 컴퓨터 시뮬레이션 기법으로 새롭게 개발한 3차원 불연속변형해석법을 제안하고, 암반사면의 파괴 거동에 적용했다. 암반사면 현장에 적용하여 결과를 비교 검토함으로써, 암반사면의 변형과 파괴 메커니즘 해석에 있어서 개발한 3차원 불연속 변형 해석법의 적용성에 대한 검증을 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.175-183
• /
• 2011

우리나라 지반공학 기술의 발달로 지반굴착 공사가 대규모로 수행되고 있으나, 최근 지반굴착시 공사현장 또는 인접구조물 시설물에 직,간접적인 피해를 유발하는 사고가 빈번히 발생하고 있다. 특히 도심지의 지하터널, 도시철도 역사, 대규모 상업시설, 초고층 빌딩의 기초 공사, 대규모 단지의 재개발 등 인접한 곳에 주거시설이나 상업시설이 밀집해 있는 곳에서의 지반굴착 사고가 빈번히 발생하고 있어 경제적인 손실 뿐 아니라 인명피해가 발생하여 사회적인 비용이 급속히 증가하고 있는 실정이다. 따라서 빈번히 발생하는 흙막이 굴착관련 사고를 방지하기 위해서는 여러 유형의 붕괴사고의 원인에 대한 분석이 필요하다. 본 고에서는 최근 발생한 흙막이 굴착공사로 인한 다수의 사고 및 인접시설물에 영향을 끼친 사례를 수집, 분석을 수행하여 사고발생 원인에 대하여 고찰과 개선방안을 제안하였다.

• Spatial Information Research
• /
• 제9권1호
• /
• pp.125-135
• /
• 2001

집중호우로 인한 산사태, 낙석, 지반침하 등으로 인한 지반붕괴로 인명 및 재산 피해가 계속되고 있으며, 이러한 특히 댐, 교량, 도로, 터널, 공단 등 국가 주요 시설물에 대한 피해가 우려되고 있다. 따라서 이러한 지역에 대한 지반 안정성 평가가 우선적으로 이루어져야 하고 이러한 평가에 근거에 대책마련을 해야한다. 본 연구에서는 기존의 산사태 취약성 분석 및 검증 결과를 이용하여 주요 시설물인 전국 40개 댐 주변지역에 대해 지형, 지질, 토양, 임상, 토지 이용, 확률강우량도, 인공위성 영상 등 공간자료를 수집, 공간 DB로 구축하였다. 그리고 구축된 공간 DB를 검색 및 안정성 분석을 할 수 있는 공간 정보시스템을 개발하였다. 이 시스템은 ArcView 3.2의 스크립트 언어인 Avenue를 이용하여 개발되었고 풀다운 메뉴 및 아이콘 메뉴방식을 사용하여 사용하기 쉽게 개발되었다. 개발된 시스템의 활용성을 검증하기 위해 안동댐 주변 지역의 광역적 지반 안정성 평가를 실시하였다. 구축된 DB 및 개발된 시스템은 광역적 지반 안정성 평가 및 관리에 활용될 수 있으며, 지반 안정성 평가 결과는 댐 등 주요 시설물의 지반 안정성을 평가함으로서 재해예방 및 지반관리에 기초자료로 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권1호
• /
• pp.86-96
• /
• 2015

본 연구에서는 암반비탈면의 성능기반 평가방안을 개발하기 위해 델파이 기법을 이용하여 성능별 평가항목을 도출하였으며, 요인분석을 통해 최종 평가항목의 타당성을 검증하였다. 비탈면의 성능은 상태건전성, 안전성 그리고 내구성으로 분류하였다. 델파이 조사를 통해 상태건전성에는 절리방향, 배수조건 등 17개의 평가항목이 도출되었으며, 안전성에는 낙석발생 가능성, 인명피해 규모 등 4개의 평가항목이 도출되었다. 내구성에는 풍화도를 포함한 3개의 평가항목이 도출되었다. 델파이 조사를 통해 도출된 24개의 평가항목에 대해 탐색적 요인분석(EFA)을 실시한 결과, 24개의 평가항목 모두 타당성을 확보하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 탐색적 요인분석 결과에 따라 3가지의 성능유형을 내적 상태건전성, 외적 상태건전성, 위험도, 피해도 그리고 지반 및 보호/보강시설의 내구성으로 세분류하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제19권5호
• /
• pp.397-406
• /
• 2009

최근에는 구조적 노후화 및 기능적 요건을 만족하지 못하여 해체되는 산업구조물의 수요가 증가하고 있으며, 해체과정에서 발생되는 시간적, 공간적 환경위해요소를 최소화하기 위해 발파해체공법의 적용이 증가하고 있다. 본 시공 사례는 구조적 노후화와 기능적 요건을 충족하지 못하는 대단면 철근콘크리트 특수구조물인 Crusher & Screen 구조물의 발파해체를 기술하였다. 대단면 철근콘크리트 부재에 대한 다양한 사전취약화 및 발파패턴을 적용하였으며 발파진동 및 충격진동을 감소시키기 위해 동일한 기둥 내에서의 발파시차 및 발파구역간의 발파시차를 설정하였다. 대단면 철근콘크리트 특수구조물의 해체에 발파해체공법을 적용함으로써 주변 시설물에 대한 피해없이 안전하고 효율적으로 해체가 완료되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제29권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2019

해외의 일부 광업 선도국에서는 정량적인 설계지침을 제시하거나 별도의 광산 갱도 설계지침을 개발하여 배포함으로써 지하광산 운영 시 대규모 인적 물적 피해로 이어질 가능성이 높은 낙반 및 붕락 재해의 발생을 최소화하기 위해 노력하고 있다. 국내의 경우에는 광산안전기술기준 등 광산개발 관련 지침을 통해 근로자 사고 방지를 위한 안전수칙과 작업지침을 제공하고 있으나, 갱도설계에 대한 부분에서는 정성적이고 불명확한 시공 지침만을 제공하는 데에 그치고 있다. 최근 국내 환경규제 및 천부 자원 고갈로 인해 광산이 점차 심부화되고 있는 추세이며, 갱도의 안정성을 확보하기 위해 정량적인 설계 규격을 제공할 수 있는 전문적이고 체계적인 광산 갱도설계 지침에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 본 원고에서는 국내외 광산 갱도설계 실태와 연구동향 및 현행 설계지침에 대한 현황 조사를 통해 국내 갱도 설계지침 개발을 위한 사전연구를 수행하였다.