본 연구는 도로하부를 통과하는 저토피 터널의 거동특성에 관한 논문이다. 저토피 터널 굴착중에 발생하는 지반변형 특성을 파악하기 위해 시공 중인 도로하부의 저토피 터널 통과구간에 수평 지중 침하계를 설치하였으며, 계측 및 분석을 실시하였다. 또한 현장 계측 값의 비교를 위해 MIDAS NX를 이용하여 지반 조건 및 시공단계가 적용된 3차원 수치해석을 실시하였다. 현장 계측 결과, 터널굴착 시점부에서 선행 침하가 발생되었으며, 지반조건이 불량한 저토피 굴착 시점부에서 큰 침하량이 발생되었다. 수치해석 결과, 지반조건이 불량한 저토피 시점부에서 가장 큰 선행 침하량이 발생 되었다. 수치해석결과 및 현장 계측 값 비교 결과 지반조건이 불량한 저토피 시점부에서 침하량이 크게 발생 되었다. 따라서, 지반조건이 불량하고 충분한 토피고가 확보되지 못하여 터널 주변지반의 아칭 효과를 기대할 수 없는 저토피 구간에서는 강성보강대책의 적용 및 지반이완이 최소화되도록 철저한 주의를 기울여야 한다.
본 연구에서는 우란바톨(Ulanbator)에서 북경(Beijing)사이의 지역에서 샘플링한 응회암 풍화토의 동상 특성을 규명하기 위해 상재하중 변화에 따른 동결점 저하를 중심으로 양단면 온도 일정$(상단 5^{\circ}C,\; 하단 5^{\circ}C)$의 동상실험 실시하였다. 본 실험을 통해, 빙편 성장에 따른 체적 팽창과 동결면으로의 수분이동을 확인하였다. 그리고 상재하중과 온도와의 관계식을 제안하였다. 상재하중이 증가함에 따라 동상속도는 비례적으로 감소하였고 빙편발생온도의 절대치는 증가하였다. 또한 동결부분의 함수비가 미동결 부분보다 크게, 특히 동결부분에서도 빙정에 가까울수록 함수비는 증가하였다.
A study of the evolution of overburden fractures under the solid-fluid coupling state was conducted based on the geological and mining characteristics of the coal seam depth, weak strata cementation, and high-intensity mining in the mining areas of West China. These mining characteristics are key to achieving water conservation during mining or establishing groundwater reservoirs in coal mines. Based on the engineering background of the Daliuta Coal Mine, a non-hydrophilic simulation material suitable for simulating the weakly cemented rock masses in this area was developed, and a physical simulation test was carried out using a water-sand gushing test system. The study explored the spatial distribution and dynamic evolution of the fractured zone in the mining overburden under the coupling of stress and seepage. The experimental results show that the mining overburden can be vertically divided into the overall migration zone, the fracture extension zone and the collapse zone; additionally, in the horizontal direction, the mining overburden can be divided into the primary fracture zone, periodic fracture zone, and stop-fracture zone. The scope of groundwater flow in the overburden gradually expands with the mining of coal seams. When a stable water inrush channel is formed, other areas no longer generate new channels, and the unstable water inrush channels gradually close. Finally, the primary fracture area becomes the main water inrush channel for coal mines. The numerical simulation results indicate that the overlying rock breaking above the middle of the mined-out area allows the formation of the water-conducting channel. The water body will flow into the fracture extension zone with the shortest path, resulting in the occurrence of water bursting accidents in the mining face. The experimental research results provide a theoretical basis for the implementation of water conservation mining or the establishment of groundwater reservoirs in western mining areas, and this theoretical basis has considerable application and promotion value.
Conventional Korean tunnel portals require a lot of overburden as, fer static reasons, about 1.5 to 2.0 times the tunnel diameter is needed for the height in order to achieve a sufficient arching effect. Thus, considerable movement of earth and support constructions are required which lead to undesirably large changes of and damage to the environment. With a massively designed pipe roof, tunnels with little overburden can be built. For the effective construction of a pipe roof as an advancing safeguarding method, the following properties are indispensable: stability, insensitivity to settling and drilling accuracy. With the AT casing system a new pipe roof method has been developed which on the one hand entirely combines the properties mentioned last, and which on the other hand permits safe, economical and environmentally friendly construction of tunnels at low overburden heights of 3 to 6 m.
Artificial ground freezing methods have been applied to geotechnical construction projects for stabilizing earth materials and controlling water seepage into the ground. However, this can result in frost heaving and causes the same engineering problems as encountered with the natural freezing of soil. In natural freezing, the ground freezes from the surface downward. When artificial ground freezing is applied at a deep location, however, freezing is limited locally. The soil condition differs between them as follows: Natural freezing - unsaturated and without overburden pressure. Artificial freezing -- saturated and under overburden pressure. The authors investigated the practical application of artificial ground freezing and examined the frost behaviour of a saturated soil under overburden pressure. This paper presents the results obtained from experiments concerning frost heaving and discusses frost heaving at the freezing site.
2차원 구조에 대한 음수의 분도분극 반응을 차분법을 이용한 2차원 모델링 기술로 검토하였다. 유도분극 변수로서는 섭동방법으로 효율적으로 계산이 가능한 주파수 효과를 사용하였다. 전도성이면서 분극성인 얇은 표토층은 가상단면도상에서 뚜렷한 음수의 유도분극 반응을 일으킨다. 이는 분극성 표토층하에 존재하는 저항성인 부극체에 의한 반응이 단지 비저항분포의 함수만으로 음폐되는 것을 뜻한다. 그러나, 분극성 표토층하의 저항성인 비 분극체는 음수의 반응으로 발견될 수 있다.
Cu via fill 도금 시, void, seam과 같은 내부 defects는 공정 중 신뢰성을 떨어뜨리며, 전기신호 전달속도를 느리게 한다. 또한 Cu via fell 도금 공정 중 발생하는 과도한 Cu 표면 도금층은 wafer thenning 공정의 생산성 저하와 공정 비용 상승을 유발한다. 3D Interconnection용 직경 30${\mu}$m, 깊이 120${\mu}$m (Aspect Ratio : 4) Via를 이용하여 정류방법, 전류 parameter, 첨가제 조성에 따른 Cu via felling 특성과 overburden두께 변화를 실험적으로 검증하였다.
Preventing water seepage and inrush into mines where close multiple-seam longwall mining is practiced is a challenging issue in the coal-rich Ordos region, China. To better protect surface (or ground) water and safely extract coal from seams beneath an aquifer, it is necessary to determine the height of the mining-induced fractured zone in the overburden strata. In situ investigations were carried out in panels 20107 (seam No. $2-2^{upper}$) and 20307 (seam No. $2-2^{middle}$) in the Gaojialiang colliery, Shendong Coalfield, China. Longwall mining-induced strata movement and overburden failure were monitored in boreholes using digital panoramic imaging and a deep hole multi-position extensometer. Our results indicate that after mining of the 20107 working face, the overburden of the failure zone can be divided into seven rock groups. The first group lies above the immediate roof (12.9 m above the top of the coal seam), and falls into the gob after the mining. The strata of the second group to the fifth group form the fractured zone (12.9-102.04 m above the coal seam) and the continuous deformation zone extends from the fifth group to the ground surface. After mining Panel 20307, a gap forms between the fifth rock group and the continuous deformation zone, widening rapidly. Then, the lower portion of the continuous deformation zone cracks and collapses into the fractured zone, extending the height of the failure zone to 87.1 m. Based on field data, a statistical formula for predicting the maximum height of overburden failure induced by close multiple seam mining is presented.
압밀 그라우팅 공법은 액상화 취약 느슨한 사질토 지반의 보강에 널리 사용되고 있다. 특히 기존에 상부 구조물이 있는 지반의 경우, 압밀 그라우팅 수직 주입이 불가능하여, 수평 주입이 대안으로 제시되고 있는 상황이다. 현재 대부분 이론과 실험은 압밀 그라우팅의 수직 주입 공법을 다루고 있는 반면, 수평 압밀 그라우팅 공법에 대한 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 수평 압밀 그라우팅 공법에 대한 실내 2차원 실험을 통해 상부 구조물이나 주입 심도를 대변하는 상부 응력에 따른 그라우트 구근 형상과 팽창 방향을 분석하였다. 그 결과 그라우트 구근의 단면은 응력 이방성과 느슨함의 정도에 따라 주로 타원형으로 팽창함을 발견하였다. 특히, 낮은 상부 응력과 낮은 상대 밀도의 조건에 수평축이 긴 타원형으로 수평 방향으로 발달하였고, 상부 응력과 상대 밀도가 증가함에 따라 그 형상이 원형에 가까워지고 수직 방향으로 팽창하였다. 본 연구를 통해 수평 압밀 그라우팅 공법의 구근 팽창에 대한 이해가 높아지고 나아가 보다 정확하고 효율적인 현장 시공 설계가 가능할 것으로 기대된다.
The construction of great deep tunnels has become an important part in tunnel construction especially in the mountain area. Therefore, it is necessary to establish the proper method of the stability analysis for great deep tunnels. In this paper presents the study result on the followings: (1) Evaluation of practical problem on the stability analysis of great deep tunnels. (2) Proposal of the proper on method for great deep tunnels analysis considering the depth of overburden. (3) Understanding of the ground behavior of the great deep tunnel through the sensitivity analysis and the parametric study.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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