• Geomechanics and Engineering
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• 제38권5호
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• pp.507-515
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• 2024

An accurate estimation of the geotechnical parameters in front of tunnel faces is crucial for the safe construction of underground infrastructure using tunnel boring machines (TBMs). This study was aimed at developing a data-driven model for predicting the rock quality designation (RQD) of the ground formation ahead of tunnel faces. The dataset used for the machine learning (ML) model comprises seven geological and mechanical features and 564 RQD values, obtained from an earth pressure balance (EPB) shield TBM tunneling project beneath the Han River in the Republic of Korea. Four ML algorithms were employed in developing the RQD prediction model: k-nearest neighbor (KNN), support vector regression (SVR), random forest (RF), and extreme gradient boosting (XGB). The grid search and five-fold cross-validation techniques were applied to optimize the prediction performance of the developed model by identifying the optimal hyperparameter combinations. The prediction results revealed that the RF algorithm-based model exhibited superior performance, achieving a root mean square error of 7.38% and coefficient of determination of 0.81. In addition, the Shapley additive explanations (SHAP) approach was adopted to determine the most relevant features, thereby enhancing the interpretability and reliability of the developed model with the RF algorithm. It was concluded that the developed model can successfully predict the RQD of the ground formation ahead of tunnel faces, contributing to safe and efficient tunnel excavation.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권6호
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• pp.503-511
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• 2020

This study evaluated the side resistance of drilled shafts socketed into rock sections. Commonly used analysis methods for side resistance of piles in rocks are examined by utilizing a large number of load test data. The analysis of the unit side resistance of pile foundations embedded into rock sections is based on an empirical coefficient (α) and the uniaxial compressive strength (q_u) or its root (${\sqrt{q_u}}$). The Davisson criterion was used to interpret the resistance capacity from the load test results to acquire the computed relationships. The α-${\sqrt{q_u}}$ relationship is proven to be reliable in the prediction of friction resistance. This study further analyzed the relationship by including the effect of rock quality designation (RQD) on the results. Analysis results showed that the analysis model of α-${\sqrt{q_u}}$-RQD provided better prediction and reliability considering the RQD classification. Based on these analyses, the side resistance of drilled shafts socked into rocks is provided with statistical data to support the analysis.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 암반역학위원회 학술세미나 논문집
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• pp.37-48
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• 2003

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.397-410
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• 2022

불연속면 분포, 수정 암질 지수 KURT, 적용성 평가방사성폐기물처분장은 장기간에 걸쳐 그 안전성이 보장되어야 하며, 따라서 정밀한 수준의 안정성 평가가 수행되어야 한다. 처분장 부지의 불연속면 특성 평가는 공학적방벽과 천연방벽을 포함한 처분장의 안전한 설계에 있어 매우 중요한 요소이다. 암반 불연속면은 역학적으로는 연약면으로 작용하며 수리적으로는 지하수 유동의 통로가 되기 때문에 그 분포와 특성에 대한 정밀한 조사가 요구된다. 다양한 불연속면 특성화 방안 중 암질지수(RQD)는 그 편이성으로 인해 널리 적용되어왔으나, 방향성이 있고, 측정 기준 길이의 영향을 받는 등 적용상의 한계가 있기 때문에, 이를 보완한 형태의 수정 암질지수들이 제안되어왔다. 본 논문은 KURT 주변 암반의 불연속면 정보를 활용하여 수정 암질지수들의 적용성을 평가하고, 동시에 해당 암반의 불연속면 특성을 평가하여 향후 연구에 활용할 수 있는 기반자료를 생성하기 위해 작성되었다.

• 지질공학
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• 제33권2호
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• pp.307-322
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• 2023

대형 댐 및 대심도 지하공간 개발에서 많이 시행되는 암반 그라우팅은 기초지반의 누수를 방지하여 안정성을 향상시키고 추가적인 재해를 방지하기 위해 사용되는 중요한 공종 중 하나이다. 대부분의 암반 그라우팅은 수리지질 및 암반공학적 지수들(RQD, Q-value, GSI, Js, Ap, Lu, SPI, and K)에 의해 영향을 받는다. 따라서, 안전하고 적절한 그라우팅 설계 및 시공을 위해서는 지질학자들의 정확한 기초 암반의 분석과 적절한 그라우팅 계획 수립이 필요하다. 해외의 경우 기초 암반의 수리지질 및 암반공학적 특성 분석과 그라우트 주입량(grout take, GT) 예측에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 주로 댐의 기초지반 분야에서 많은 연구가 수행되었다. 하지만, 국내의 경우 그라우트 주입재료 및 시공관리 기법에 대한 연구는 많이 수행되었으나 암반의 수리지질 및 암반공학적 특성을 고려한 암반 그라우팅 공법에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 리뷰에서는 암반 그라우팅 계획시 중요한 수리지질 및 암반공학적 지수들(RQD, Q-value, GSI, Js, Ap, Lu, SPI, and K)과 그라우트 주입량의 상관성 분석을 진행한 해외 연구 사례를 파악하고 국내의 암반 그라우팅 관련 연구의 발전방향을 제시하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권5호
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• pp.539-554
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• 2023

This article is dedicated to the pursuit of establishing a robust empirical relationship that allows for the estimation of in-situ modulus of deformations (E_m and G_m) within sedimentary rock slope masses through the utilization of Q_slope values. To achieve this significant objective, an expansive and thorough methodology is employed, encompassing a comprehensive field survey, meticulous sample collection, and rigorous laboratory testing. The study sources a total of 26 specimens from five distinct locations within the South Pars (known as Assalouyeh) region, ensuring a representative dataset for robust correlations. The results of this extensive analysis reveal compelling empirical connections between E_m, geomechanical characteristics of the rock mass, and the calculated Q_slope values. Specifically, these relationships are expressed as follows: E_m = 2.859 Q_slope + 4.628 (R² = 0.554), and G_m = 1.856 Q_slope + 3.008 (R² = 0.524). Moreover, the study unravels intriguing insights into the interplay between in-situ deformation moduli and the widely utilized Rock Mass Rating (RMR) computations, leading to the formulation of equations that facilitate predictions: RMR = 18.12 E_m0.460 (R² = 0.798) and RMR = 22.09 G_m0.460 (R² = 0.766). Beyond these correlations, the study delves into the intricate relationship between RMR and Rock Quality Designation (RQD) with Qslope values. The findings elucidate the following relationships: RMR = 34.05e^0.33Qslope (R² = 0.712) and RQD = 31.42e^0.549Qslope (R² = 0.902). Furthermore, leveraging the insights garnered from this comprehensive analysis, the study offers an empirically derived support system tailored to the distinct characteristics of discontinuous rock slopes, grounded firmly within the framework of the Q_slope methodology. This holistic approach contributes significantly to advancing the understanding of sedimentary rock slope stability and provides valuable tools for informed engineering decisions.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.370-378
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• 2003

Continuous seismic refraction, reflection and echo-sounder surveys conducted at Koyna Project site provided geotechnical information which helped in choosing the alignment for Head race tunnel and in designing and choosing the site for Lake Tap. Seismic refraction survey both on land and in shallow water determined depths to bedrock and helped in inferring the bedrock quality. Seismic reflection survey mapped the subsurface stratigraphy with high resolution. Reservoir-bed and bedrock contours drawn from the results of the survey helped in choosing the tunnel alignment and the lake tap position cost effectively. It was inferred from the results of the survey that the geology and the quality of rock do not change unexpectedly around the site for extension of Head race tunnel and the lake tapping. The bedrock levels evaluated by seismic survey agreed remarkably well with those inferred in boreholes having Rock Quality Designation 90 percent or more.

• 자원환경지질
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• 제17권1호
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• pp.57-78
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• 1984

The object of this study is to offer the standarized data for the design and calculating engineering cost of the rock excavation an the construction of the 3rd and 4th Seoul Subway lines From Jnauary to March in 1983, this study was carried out by the both methods of the field and laboratary studies. In the field, the geological survey in the entire area of Seoul City and sites on the subway lines were carried out and also a site measure of uniaxial compressional strength of rock masses by using Schmidt hammer was done. The labartory studies were carsied out by a study of preuions surveyes, microscopic studies of the mineral composition and degree of weathering of rocks, and measure of uniaxial compressional strengths Finally an engineering classification of each rock masses of South Africa council for Scientific and Industrial Research, CSIR, after Bieniawski, 1974. was done. In this method of classification 6 parameters such as strength of intact rock material, rock quality designation, spacing of fractures, condition of fractures, groundwater conditions, and the effect of fracture strike and dip orientation in tunnelling were used to evaluate rating of each rock mass.

• 터널과지하공간
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• 제18권6호
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• pp.465-479
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• 2008

저심도 터널 굴착시 예상되는 암반 거동을 정량적으로 파악하기 위해 계층 분석적 의사결정 방법과 암반 공학 시스템 방법을 적용하여 암반 거동 지수를 산정하였다. 복잡하고 조직화되지 않은 암반 거동을 효과적으로 결정하기 위해 쌍대 비교 매트릭스를 이용하는 계층 분석적 의사결정 방법과 상호 영향 매트릭스를 이용하는 암반 공학 시스템 방법을 적용하였고, 전문가 의견의 불확실성을 극복하고자 퍼지 델파이 방법을 적용하였다. 저심도 암반 터널 굴착 시 예상되는 암반 거동 유형으로 소성 변형, 낙반과 낙석을 제시하였다. 각각의 암반 거동 유형을 결정하기 위해 일축압축강도, 암질 지수와 절리 조건을 포함하는 암반 내생적 매개변수, 응력, 지하수와 지진 조건을 포함하는 암반 외생적 매개변수와 굴착 매개변수를 고하였다. 이를 서울 지하철 O호선 O공구 설계에 적용하여 예상되는 암반 거동 유형을 정량적인 암반 거동 지수로 제시하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권3호
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• pp.55-68
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• 1995

본 연구는 수직구의 바닥굴착을 위한 바닥발파시 삼승근환산식과 자승근환산식의 발파진동상수 및 감쇠지수와 암질지수(RQD)와의 관계를 시험발파계측을 통하여 정리분석한 것이다. 각종 발파시 발파진동의 크기는 장약량, 발파원과 발파진동 측정지점과의 거리, 지반의 특성에 따라 크게 좌우되며 본 논문에서는 지반의 특성이 발파진동에 미치는 영향을 규명하기 위하여 암반의 절리특성을 대표하는 RQD와 발파진동 크기와의 관계를 연구한 것이다. 시험결과 RQD의 증가에 따라 발파진동상수 K와 감치지수 n의 절대치는 상대적으로 증가하는 것으로 나타났으며 본 연구결과에 의하여 향후 암질지수에 따른 바닥발파의 발파진동속도를 예측할 수 있다.