• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.198-209
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• 2002

To assess deep geological environment for the research and development of hish-level radioactive waste disposal, six boreholes of 3" in diameter were installed in two granitic areas. An areal extent of the rock block scale in the study sites was estimated by the lineament analysis from satellite images and shaded relief maps. The characterization of fracture system developed in rock block scale was carried out based on the acoustic televiewer logging in deep boreholes. In the Yuseong site, the granite rock mass was divided into the upper and lower zones at around -160m based on the probabilistic distribution characteristics of the geometric parameters such as orientation, fracture frequency, spacing and aperture size. Since the groundwater flow is dependent on the fracture system in a fractured rock mass, the correlation of the fracture frequency and cumulative aperture size to the hydraulic conductivity was also discussed.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.306-319
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• 2020

사용후핵연료의 심층처분 사업에서는 처분장 주변 모암의 수리역학적 성능을 저하시키는 굴착손상영역의 특성화가 중요하다. 이에 DECOVALEX-2019 프로젝트의 Task G에서는 균열암반 수치해석 모델을 구축한 후 암반 주변의 굴착손상영역의 수리역학적 거동을 모사하고, 구축한 모델로 처분장의 운영 시에 장기적으로 야기될 수 있는 추가적인 수리학적 변화를 관찰하였다. 과업의 첫 번째 단계에서는 2차원 균열암반 모델을 구축하여 수치해석 기법의 특성을 파악하고, 두 번째 단계에서는 3차원 균열암반 모델로 확장 후 스웨덴 애스푀 지하연구시설(Äspö Hard Rock Laboratory) 내 TAS04 간섭시험 결과와 비교하여 수치해석 모델을 검증한 후, 세 번째 단계에서는 열과 빙하 하중에 의한 영향을 반영하여 균열암반의 수리역학적 반응을 순차적으로 확인하였다. 과업의 전 과정에서 유한요소법과 개별요소법으로 균열암반에서의 수리역학적 분석을 수행하였으며, 균열의 기하학적 특성을 반영 및 굴착손상영역을 반영하는 과정에서 각 수치해석 기법에 따라 다양한 접근방법으로 고려하였다. 따라서 본 연구는 향후 결정질 균열암반에 사용후핵연료 처분장을 계획할 시 수치해석 단계에서 채택될 수 있는 다양한 접근 방법과 고려해야 할 사항들을 제시할 수 있을 것으로 전망한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권6호
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• pp.567-574
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• 2019

In order to study the effect of stress and water pressure on the permeability of fractured rock mass under three-dimensional stress conditions, a single fracture triaxial stress-seepage coupling model was established; By using the stress-seepage coupling true triaxial test system, large-scale rock specimens were taken as the research object to carry out the coupling test of stress and seepage, the fitting formula of permeability coefficient was obtained. The influence of three-dimensional stress and water pressure on the permeability coefficient of fractured rock mass was discussed. The results show that the three-dimensional stress and water pressure have a significant effect on the fracture permeability coefficient, showing a negative exponential relationship. Under certain water pressure conditions, the permeability coefficient decreases with the increase of the three-dimensional stress, and the normal principal stress plays a dominant role in the permeability. Under certain stress conditions, the permeability coefficient increases when the water pressure increases. Further analysis shows that when the gob floor rock mass is changed from high stress to unloading state, the seepage characteristics of the cracked channels will be evidently strengthened.

• 터널과지하공간
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• 제16권3호
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• pp.218-231
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• 2006

이방성/비균질 암반은 터널 굴착에 의해 매우 다양한 변형거동을 나타내며, 이는 암반 내 존재하는 단층 및 절리 그리고 파쇄대 등과 같은 지질학적 요소들의 공간적인 특성에 의해 크게 좌우된다. 본 논문에서는 파쇄대가 존재할 경우 2차원 수치해석을 통해 여러 가지 영향인자들에 대한 매개변수 분석을 수행하였다. 그 결과 파쇄대 폭 및 위치 그리고 지보 등에 따라 터널 변위는 분석 위치마다 매우 상이하게 나타났다. 그러나 불연속면 및 파쇄대는 3차원적 기하구조를 나타내므로 3차원 지반 구조적 특성을 고려할 수 있는 3차원 해석이 필수적이라고 판단된다. 또한 기술적으로 안전하고 경제적인 터널 건설을 위하여 불확실한 지반조건 및 환경여건에 매우 유연하게 대처할 수 있는 설계/시공 기술이 필요하다고 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권6호
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• pp.503-515
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• 2022

The permeability coefficient is an essential parameter for the study of seepage flow in fractured rock mass. This paper discusses the feasibility and application value of using readily available RQD (rock quality index) data to estimate mine water inflow and grouting quantity. Firstly, the influence of different fracture frequencies on permeability in a unit area was explored by combining numerical simulation and experiment, and the relationship between fracture frequencies and pressure and flow velocity at the monitoring point in fractured rock mass was obtained. Then, the stochastic function generation program was used to establish the flow analysis model in fractured rock mass to explore the relationship between flow velocity, pressure and analyze the universal law between fracture frequency and permeability. The concepts of fracture width and connectivity are introduced to modify the permeability calculation formula and grouting formula. Finally, based on the on-site grouting water control example, the rock mass quality index is used to estimate the mine water inflow and the grouting quantity. The results show that it is feasible to estimate the fracture frequency and then calculate the permeability coefficient by RQD. The relationship between fracture frequency and RQD is in accordance with exponential function, and the relationship between structure surface frequency and permeability is also in accordance with exponential function. The calculation results are in good agreement with the field monitoring results, which verifies the rationality of the calculation method. The relationship between the rock mass RQD index and the rock mass permeability established in this paper can be used to invert the mechanical parameters of the rock mass or to judge the permeability and safety of the rock mass by using the mechanical parameters of the rock mass, which is of great significance to the prediction of mine water inflow and the safety evaluation of water inrush disaster management.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.434-443
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• 2009

Slope stability analysis is an essential part of rock slope design. For highly fractured rock, the limit equilibrium method (LEM) based slope stability analysis with a circular failure surface is often carried out assuming the rock mass behaves more or less as a continuum. This paper examines first, the applicability of the finite-element method (FEM) based shear strength reduction (SSR) technique for highly fractured rock slope, and second the use of Mohr-Coulomb (MC) failure criterion in conjunction with generalized Hoek-Brown (HB) failure criterion. The numerical results on a number of cases are compared in terms of the factor of safety (FS). The results indicated that the FEM-based SSR technique yields almost the same FSs from LEM, and that the MC and HB failure criteria yield almost identical FSs when the strength parameters for MC failure criterion are obtained based on the modified HB failure criterion if and only if value of the Hoek-Brown constant $m_i$ is smaller than 10 and slope angle is smaller than 1:1, otherwise MC failure criteria over-estimate the factor of safety.

• 터널과지하공간
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• 제16권1호
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• pp.26-37
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• 2006

본 연구는 절리암반의 통계적 동질성에 대한 정량적 기준으로 절리의 평면밀도 및 길이를 동시에 고려할 수 있는 통계적 모수인 박스프랙털$(D_B)$의 적용성에 대해 논하였다. 길이분포와 평면밀도를 달리하는 총 129개의 절리연결망에서 박스 집계법을 이용하여 절리의 길이분포와 평면밀도의 변화에 따른 $D_B$의 변화특성을 고찰한 결과 $D_B$는 절리의 방향 또는 절리길이의 표준편차 변화에 영향을 받지 않고 전체절리에 대한 평균 절리길이와 평면밀도에만 영향을 받는다는 사실을 검증하였다. 또한 $D_B$는 절리의 길이와 평면밀도의 함수로써 공학적 지구조구 구분의 정량적 척도로 활용될 수 있음을 입증하였다. 본 연구의 현장 적용성을 검토하기 위하여 도로사면 및 지하구조물에서 박스 집계법을 적용한 사례연구를 수행하였다. 통계적 동질구역 구분에 있어서 일반적인 지질조건와 더불어 기존의 분할표 해석과 본 연구의 방법론을 병행하면 절리의 방향성, 평균길이 및 평면밀도가 종합적으로 고려된 공학적 지구조구의 구분이 가능할 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제13권3호
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• pp.169-179
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• 2003

암석의 절리면 전단강도의 이방성을 연구하기 위하여 인공절리면을 형성한 시편에 대한 실험을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 즉 낮은 수직응력 상태에서 전단 방향에 따른 전단강도, 전단강성 및 마찰각을 구하기 위한 실험을 실시하였다 그 결과 낮은 수직응력하에서 전단 강도 및 강성은 전단 방향에 따라 이방성을 보이며, 특히 수직응력 2.45 MPa미만에서 뚜렷하였다. 그리고 수직응력이 증가할수록 절리면의 이방성 효과는 감소하였다. 따라서 낮은 수직응력 하에서 전단강도 및 강성값을 보다 정확히 구하기 위해서 Barton의 식에 전단방향을 고려한 보정함수 F(a)를 반영하여 새로이 수정식을 제안한다.

• 지구물리
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• 제9권2호
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• pp.129-134
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• 2006

Recently, spillways are need to control stable water level for supporting main dams because of floods by unusual change of weather such as Typhoon Rusa. This study has been focused on the amount of leakage through the rock mass distributed fractures and joints under the opened emergency spillway. It is very important to evaluate the amount of leakage as these affect stability of spillway by interaction between effective stress and pore pressure. The commercial program MAFIC has been used for analyzing groundwater flow in fractured rock mass. The results showed that the values of range, average and deviation of leakage were 2.85∼3.79×10-1, 3.32×10-1 and 1.70×10-2 m3/day/m2 respectively. Secondary, we have estimated the effect of grouting after the transmissivity(Tf) of joint 1 as main pathway of leakage known from above results was changed from 1.78×10-7 to 1.59×10-9 m2/s. The results showed that the values of range, average and deviation of leakage were 7.80×10-4∼1.53×10-3, 1.18×10-3 and 1.32×10-4 m3/day/m2 respectively. As the result, the amount of leakage after grouting has been decreased by a ratio of 1 to 277.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SOIL & GROUNDWATER ENVIRONMENT
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• pp.189-190
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• 2005