• Computers and Concrete
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• 제17권5호
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• pp.639-653
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• 2016

The present article discusses the effect of the ratio of bridge surface to total shear surface, number of bridge areas and normal stress on the failure behavior of the planar non-persistent open joints. Totally, 38 models were prepared using plaster and dimensions of $15cm{\times}15cm{\times}15cm$. The bridge area occupied $45cm^2$, $90cm^2$ and $135cm^2$ out of the shear surface. The number of rock bridges increase in fixed area. Two similar samples were prepared on every variation in the rock bridges and tested for direct shear strength under two high and low normal loads. The results indicated that the failure pattern and the failure mechanism is mostly influenced by the ratio of bridge surface to total shear surface and normal stress so that the tensile failure mode change to shear failure mode by increasing in the value of introduced parameters. Furthermore, the shear strength and shear stiffness are closely related to the ratio of bridge surface to total shear surface, number of bridge areas and normal stress.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.91-97
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• 2007

절리가 존재하는 암반에서 2-Arch 터널을 굴착할 때 절리방향과 굴착단계에 따른 필라하중의 변화를 실험적으로 연구하였다. 이를 위해, 대형 모형 실험기(폭 3.3m, 높이 3.0m, 길이 0.45m)에 1/10 크기의 2-Arch 모형터널을 갖는 다양한 각도의 절리를 포함한 지반을 조성하고, 실제 시공과정을 따라 굴착하면서 터널굴착으로 인한 터널 주변지반의 변형을 측정하고, 굴착단계에 따라 필라에 작용하는 하중을 측정하였다. 계측된 데이터로부터 2-Arch 터널의 굴착에 따른 거동을 분석한 결과 절리의 각도에 따라 굴착단계별로 터널 주변지반의 변형 및 필라에 작용하는 하중이 크게 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제17권3호
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• pp.234-243
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• 2007

본 연구에서는 시추공 조사 결과를 바탕으로 수리지질학적 모델 구축과정에 요구되는 해석과정의 체계화 및 고도화의 일환으로 균열 암반에서의 조사 시추공을 통해 얻어진 균열 정보로부터 지하수 유동경로를 제공하는 구조(Water Conducting Feature, WCF)를 선별하고, 선별된 WCF 정보를 이용하여 HydroDFN 모델을 구축하였다. HydroDFN 모델 내부를 세분한 정육면체 블록에서의 등가투수계수를 계산하고, 계산된 등가블록투수계수는 시추공 투수시험 결과와 비교함으로써 구축된 HydroDFN 모델의 검증에 이용하였다. 이러한 해석과정을 통해 투수량 계수 등으로 대표되는 WCF 파라미터의 설정 및 수리지질학적 모델 구축시의 효과적인 방안을 제안하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권6호
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• pp.587-600
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• 2020

Shear-induced instability of jointed rock mass has greatly threatened the safety of underground openings. To better understand the failure mechanism of surrounding rock mass under shear, the flawed specimens containing a circular opening and two open joints are prepared and used to conduct direct shear tests. Both experimental and numerical results show that joint inclination (β) has a significant effect on the shear strength, dilation, cracking behavior and stress distribution around flaws. The maximum shear strength, occurring at β=30°, usually corresponds to a unifrom stress state around joint and an intense energy release. However, a larger joint inclination, such as β=90°~150°, will cause a more uneven stress distribution and a stronger stress concentration, thus a lower shear strength. The stress distribution around opening changes little with joint inclination, while the magnitude varys much. Both compression and tension around opening will be greatly enhanced by the 30°-joints. In addition, a higher normal stress tends to enhance the compression and suppress the tension around flaws, resulting in an earlier generation and a larger proportion of shear cracks.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.97-111
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• 2013

성공적인 지하공간 건설을 위해서는 주변 암반의 상태를 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다. 암반의 상태를 평가하는 방법 중에 대표적인 방법으로는 RMR 방법과 Q-system이 있으며, 설계, 시공, 유지관리 등에 적용되고 있다. 하지만 주관적인 시각과 측정 방법의 정확성 문제에 지속적으로 의문이 제기되어 많은 연구자들이 여러 방법을 통해 암반을 평가하고자 연구를 수행하고 있으나, 대부분의 방법이 국한적으로 지반조사 결과와 암반상태를 상관 맺거나 경향성만 보여주고 있다. 본 논문에서는 절리가 존재하는 암반에서 이론적으로 전기장 해석을 하여 유도된 이론식으로 부터 RMR과 전기비저항의 관계를 도출하였다. 또한, 확률론적 접근을 통해, 보다 신뢰성 있는 RMR과 전기비저항 관계를 획득하였다. 기존에 사용되고 있는 방법과 더불어 제시된 방법을 현장에 적용한다면, 현장에서 RMR을 평가하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제24권5호
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• pp.366-372
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• 2014

일반화된 Hoek-Brown (H-B) 식은 절리성 현장암반에 적용되는 암반공학 고유의 파괴조건식이다. 이 파괴조건식에서는 현장암반의 GSI 값을 이용하여 무결암의 강도정수를 현장암반의 값으로 변환시킨다. 현장암반의 특성을 체계적으로 고려한 거의 유일한 암반파괴조건식이라는 측면에서 일반화된 H-B 파괴조건식은 적용범위를 넓혀가고 있지만 비선형 함수라는 단점을 가지고 있다. 이에 따라 일반화된 H-B 식을 선형 Mohr-Coulomb (M-C) 파괴조건식의 틀로 이해하려는 연구들이 시도되고 있다. 이 연구에서는 일반화된 H-B 식에 응력무차원화 변환을 적용하여 접선점착력을 접선마찰각의 함수로 표현하는 명시적 관계식을 유도하였다. 유도된 관계식을 이용하여 암반 질의 변화에 따른 일반화된 H-B 식에 내포된 접선마찰각 - 접선점착력 변화 특성을 고찰하였다. GSI 값의 변화만을 고려한 경우 GSI 값의 증가에 따라 접선마찰각은 감소하고 접선점착력은 증가하는 경향을 보였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.303-314
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• 2009

암석 절리면의 거칠기의 발현에 따른 돌출부의 손상 특성을 연구하기 위해 전단시험 한 절리면 시편에 대한 이미지 분석을 수행하였다. 동일한 절리면에 대한 반복적인 시험에는 복제 시편을 사용한 모델시험이 가장 적합하였으므로 암석절리면으로부터 각기 다른 4종류의 3차원 거칠기를 복제하고, 고강도 석고를 사용한 시편을 제작하였다. 연직응력 수준을 변화시키며 총 20여회의 전단시험을 실시하였으며, 전단된 시편의 디지털 사진의 이미지 분석을 통하여 손상된 거칠기의 국지적 양상과 규모를 분석하였다. 분석 결과 거칠기의 손상 특성은 연직응력의 수준에 크게 의존하며, 돌출부의 파괴와 마모로 규정할 수 있는 것으로 나타났다. 돌출부 손상은 첨두 전단변위에서 가장 많이 발생하며, 변위가 증가하면 작은 돌출부들이 새롭게 손상되어 평균적인 돌출부의 손상 규모는 일정한 것으로 나타났다. 고강도 석고를 사용한 전단시험 결과에 자연 암석절리의 돌출부를 구성하는 광물입자의 물리적 특성이 완전하게 반영될 수는 없다. 그러나 첨두 전단변위와 돌출부 손상과의 상관관계에 대한 정량적 연구 결과는 돌출부 손상 특성의 파악이 암석 절리면 역학적 특성과 전단모델의 연구에 매우 중요한 수단이 될 수 있음을 보여준다.

• Computers and Concrete
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• 제12권5호
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• pp.627-650
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• 2013

This paper deals with application of a non-linear continuum model for reinforced concrete affected by alkali-aggregate reaction (AAR) to analysis of some nuclear structures. The macroscopic behaviour of the material affected by AAR is described by incorporating a homogenization/averaging procedure. The formulation addresses the main stages of the deformation process, i.e., a homogeneous deformation mode as well as that involving localized deformation, associated with formation of macrocracks. The formulation is applied to examine the mechanical behaviour of some reinforced concrete structures in nuclear power facilities located in Quebec (Canada). First, a containment structure is analyzed subjected to 45 years of continuing AAR. Later, an inelastic analysis is carried out for the spent fuel pool taking into account the interaction with the adjacent jointed rock mass foundation. In the latter case, the structure is said to be subjected to continuing AAR that is followed by a seismic event.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.77-84
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• 2005

Foliated metamorphic, stratified sedimentary and regularity jointed rocks have properties(physical, mechanical) that vary with direction (${\beta}^{\circ}$) and are said to be anisotropic. The ground in Daegu area consists of shales, clastic sedimentary rocks. These shales have plane anisotropic or transversely isotropy characteristics. Engineering characteristics of shale in Daegu area are investigated by performing a series of rock test to the bedding(${\beta}$ =0, 30, 60, and 90 degrees). The results of tests show that the uniaxial compressive strength is a maximum at ${\beta}$ = 0, $90^{\circ}$ and is a minimum when ${\beta}$ is around 60 degree.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.835-844
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• 2009

In this study, a database composed by 46 cases of tunnel collapses has been built up. Based on the database, comprehensive data analysis is carried out, providing us a number of the technical lessons, which can be considered in future design and construction to minimize possibility of tunnel collapse disaster. For making a better understanding, the technical lessons are given in two divisions: mountain tunnel and urban tunnel. Tunnel collapses taking place in the former tunnel are generally due to bad discontinuity condition of jointed rock mass. Otherwise, urban tunnel has weak condition generally on ground water and weathering of ground. Most of technical comments given in this paper are made based on the cases of tunnel collapses only used in this study, so that the comments seems to be hard to be available to all the tunnelling cases. However, the comment should be valuable technical lessons for tunnel engineers to consider in tunnel design or construction.