• 한국지반공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.19-28
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• 2006

굴착 공정에 따른 주변지반의 거동 특성을 파악하기 위하여 굴착 깊이가 15m$\∼$29m인 3개 굴착현장에서 장기간에 걸쳐 계측을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 이 논문에서는 본 굴착뿐만 아니라 토류벽 설치 및 지보 해체 작업이 굴착 주변지반의 거동에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 전체 굴착 공정을 굴토 전 준비 공정, 본 굴착 공정, 지보 해체의 세 공정으로 구분하여 계측을 수행하였다. 3개 굴착현장에서 이루어진 계측결과에 의하면, 지보 해체로 인하여 추가적으로 발생한 벽체 수평변위는 본 굴착단계에서 발생한 변위의 약 40$\%$ 내외였으며, 지표침하의 경우에는 본 굴착 시 발생한 침하체적의 $18\%\∼33\%$가 발생하였다. 이와 같은 현장계측 결과를 통하여, 굴착 전 및 지보 해체 공정 중에도 무시할 수 없을 정도의 지반 변위가 발생할 수 있음을 정량적으로 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1993년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.207-212
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• 1993

In the construction of underground structures, it is critical to accurately predict the ground deformations during excavation. In this paper, a finite element procedure for the computation of solid displacement and fluid pore pressure during incremental excavation is presented based on Biot's theory. The numerical formulation is done using the virtual work principle. The proposed procedure is applied to some example problems with different excavation rates and permeabilities.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.249-256
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• 2006

New infrastructures and buildings are being constructed increasingly in congested urban areas, and excavation-induced ground movements often cause distortion and damage to adjacent buildings. Protection of adjacent structures occupies a major part of the cost, schedule and third-party impacts of urban development. To limit damage or mitigate their effects on nearby structures, it is highly important to understand the whole mechanism from excavation to building damage, and to estimate building damage reliably before excavation and provide appropriate measures. This paper investigates the effects of excavation-induced ground movements on nearby structures, considering soil-structure interactions for ground and structures, and a building damage criterion, which is based on the state of strain, is proposed. The criterion is compared with other existing damage estimation criteria and a procedure is finally provided for estimating building damage due to excavation-induced ground movements.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
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• pp.123-132
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• 1991

The GEOKST program was used to solve the tunnel example problem. The package can solve such geotechnical problem as excavation, embankment, foundations, etc., in which the soil can be modeled by various elastoplastic geomaterial models. The main objective was to consider the effects of excavation depth to the face of the tunnel on the stability of the ground and support system. Depended on the strength of the ground materials, the limit excavation depth without any support system could be established by analyzing three-dimensional excavation problem. In this given example problem, the strengths of the ground materials were enough for the stability of the tunnel without any support system up to fairly deep excavation and the maximum tunnel section displacement was stabilized as the excavation proceed. The asymptotic value was approximately the same as that of the plane strain analysis. Thus, assuming the plain strain condition and simulation the actual excavation procedure, the maximum tunnel section displacement was caculated after final step. The maximum calculated displacement occured at the top section of the tunnel geometry and was about 8mm.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.257-264
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• 2003

Tunnelling in water bearing soils influences the ground water regime. It has been indicated in the literature that the existence of ground water above a tunnel influences tunnel stability and the settlement profile. Only limited research, however, has been done on ground water movements around tunnels and their influence on tunnel performance. Time dependent soil behaviour can be caused by the changes of pore water pressure and/or the viscous properties of soil(creep) under the stress change resulting from the advance of the tunnel face. De Moor(1989) demonstrated that the time dependent deformations due to tunnelling are mainly the results of pore pressure dissipation and should be interpreted in terms of effective stress changes. Drainage into tunnels is governed by the permeability of the soil, the length of the drainage path and the hydraulic boundary conditions. The potential effect of lime dependent settlement in a shallow tunnel is likely to occur rapidly due to the short drainage path and possibly high coefficient of consolidation. Existing 2D modelling methods are not applicable to these tunnelling problems, as it is difficult to define empirical parameters. In this paper the time-based 2D modelling method is adopted to account for the three dimensional effect and time dependent behaviour during tunnel construction. The effect of coupling between the unloading procedure and consolidation during excavation is profoundly investigated with the method. It is pointed out that realistic modelling can be achieved by defining a proper permeability at the excavation boundary and prescribing appropriate time for excavation Some guidelines for the numerical modelling of drained and undrained excavation has been suggested using characteristic time factor. It is highlighted that certain range of the factor shows combined effect between the unloading procedure due to excavation and consolidation during construction.

• 한국지반공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.111-124
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• 1999

중요구조물에 인접하여 지하굴착을 수행할 경우에 지반변형을 정확히 예측하여 피해를 최소화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 대규모의 지하수조에 인접하여 연약점성토 내에서 굴착이 수행될 때, 지반거동을 예측하기 위하여 지반조사와 실내토질실험과 함께 유한요소해석이 실시되었다. 이러한 예측과 현장계측을 통하여 흙막이벽체와 인접구조물의 거동 및 안정성이 검토되었다 지반변형에 대한 계측 및 예측결과의 비교에서 굴착공정 및 지하수위 강하를 해석시에 고려하는 것이 중요하다는 것을 보여주었다. 향후 더 좋은 예측을 위해서는 해석방법의 개선이 요구되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.233-240
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• 1998

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.109-122
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• 1993

유체포화 다공매체에서의 단계적 굴착시 형상변화로 인한 구조거동을 시간종속적 배수이론으로 예측하기 위한 유한요소해석방법을 제시하였다 시간종속적 배수거동을 고려한 유한요소방정식을 유도하기 위하여 Biot의 방정식을 사용하였다. 이론해가 존재하는 재하 하중에 의한 시간종속적 배수거동 문제의 해석과 완전배수거동시 1단계 굴착과 다단계 굴착시의 변형이 동일한가를 확인하므로써 유도된 방법의 타당성을 검증하였다. 1차원 및 2치원 문제에 대하여 시간종속적 배수모형과 완전배수모형에 의한 결과를 비교하여 그 차이를 예시하였다. 또한 단계적 굴착시 굴착속도 및 투수계수의 변화에 따른 영향도 분석하였다. 수치해석 시뮬레이션을 통해, 다공매체지반의 굴착해석시에는 시간종속적 배수거동에 근거한 해석이 보다 신뢰할 수 있음을 고찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1A호
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• pp.163-171
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• 2006

본 논문에서는 프리스트레스를 이용한 가시설 공법(IPS)에 적용되는 띠장을 이용한 굴착면의 해석 및 설계절차에 대한 연구를 수행하였다. 받침대의 갯수에 따라 설계토압을 받는 IPS 띠장의 초기 긴장력 계산식을 유도하였다. IPS 띠장으로 구성된 빌딩 굴착면의 전산해석을 위해 띠장은 뼈대요소, 지반은 압축력 전담요소, 케이블은 인장력 전담요소를 사용하여 등분포토압 및 편토압을 받는 굴착평면의 전산해석을 수행하였다. 긴장력과 설계토압에 의한 축력과 휨모멘트를 계산하여 축응력과 휨응력을 산출하고 합성응력검토를 수행하여 굴착면의 안전성을 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제14권4호
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• pp.295-303
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• 2004

연약층과 견고한 암반층이 습곡형태로 혼재된 지질조건의 지하 심부 채굴 현장을 대상으로, 심부 급경사 연약층의 단계적 굴착 진행에 따른 갱도 및 주변 암반의 거동 양상을 전산해석과 현장계측을 통하여 비교 분석하였다. 전산해석에서는 Hoek ＆ Brown의 경험적 파괴기준 및 변형률연화모델을 적용한 탄소성 해석 기법을 이용하였다. 현장계측에서는 유압캡슐, 지중변위계, 내공변위계를 갱도 및 주변 암반에 설치하여 응력과 변위를 계측하였다. 경험적 파괴조건 및 변형률연화모델을 이용한 탄소성 해석은, 현장 지질조건 및 채굴과정의 복잡함에도 불구하고 현장계측결과와 유사한 양상을 보여주어 타당성을 검증할 수 있었다. 이러한 전산해석 및 현장계측의 비교를 통해 지하 굴착 갱도의 변형 거동 과정을 예측하고 이후의 굴착 및 지보보강 설계의 지침을 제공할 수 있을 것이다.