• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권2호
• /
• pp.77-90
• /
• 1997

지하수 거동에 대한 불확실성을 극복하기 위해서 암반 지반의 투수계수를 예측할 수 있는 신뢰적이고 경제적인 방법이 필요하다. 이러한 목적을 위하여 암반의 투수계수 예측 방법에 대한 연구가 수행되어졌다. 인공 신경망 이론을 적용한 투수계수 예측 방법에 대한 일환으로 오차역 전파 학습알고리즘을 이용한 투수계수 예측 방법에 대하여 연구를 수행하였으며, 이 방법의 타당성 검토를 위하여 현장투수시험 결과와 지반물성치들에 적용하여 검증을 실시하였다. 검증결과 평균오차 범위가 작아 비교적 정착한 투수계수 예측방법임을 보여주었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2009

절리암반에시 기존 터널에 근접하여 사면굴착시 터널의 거동은 절기와 굴착사면상태의 영향을 받는다. 본 논문에서는 기존터널에 근접하여 지반을 굴착시, 절리각도와 굴착사면 경사의 영향을 파악하기 위하여 2축 실대형 모형시험장치(3.1 m*3.1 m*0.50 m(폭*높이*길이))를 이용한 시험을 수행하였다. 절리암반은 콘크리트 블록을 사용하여 모사하였으며 터널은 1/10축척(직경 0.6 m)으로 제작하였다. 절리각도는 $0^{\circ}$부터 $90^{\circ}$까지 변경이 가능하며, 굴착사면 경사는 $30^{\circ}$에서부처 $90^{\circ}$까지 가능하도록 되어 있다. 실대형 시험을 통하여 절리각도와 사면경사에 따른 터널거동과 수평지중변위를 계측, 분석하였다. 분석결과 절기각도와 사면경사가 크면 클수록, 터널 내공변위와 터널 라이닝 모멘트가 커지는 경향이 있었으며 수평지중변위 또한 절리각도와 사면경사에 많은 영향을 받고 있어 향후 사면보강에 있어 효율적 방안제시를 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다.

• 터널과지하공간
• /
• 제32권6호
• /
• pp.411-434
• /
• 2022

사용후핵연료의 심층처분 개념에서 근계영역 암반은 열-수리-역학적 복합거동을 하게 되는 것으로 잘 알려져있다. 이러한 복합거동 과정에서 암석의 여러 물성들은 변화하는데, 이러한 물성변화를 합리적으로 반영하는 경우 고준위방사성폐기물 처분장의 장기안정성의 평가를 위해 활용되는 해석 및 현장시험의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 기술보고에서는 암석의 열-수리-역학적 간접복합거동에 관한 국내외 연구사례를 조사하고 분석하였다. 특히, 간접복합거동의 대표적인 사례 중 지하수에 의한 포화 및 온도 증가에 따른 암석의 여러 물성 변화, 응력 변화에 의한 투수계수 변화를 중점적으로 조사·요약하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 2009

국내에서 터널 설계시 암반의 물리적, 역학적 특성에 따라서 $5{\sim}6$개의 암반등급으로 분류한 후 터널의 용도 및 특성을 고려하여 지보시스템을 결정하게 된다. 그러나 이와 같은 방법은 암반의 특성이 균일하다는 가정을 하고 있으며 암반특성이 종 방향으로 변화될 경우 이에 대한 지보시스템의 친정이 달라져야 한다. 본 연구는 3차원 수치해석 프로그램(FLAC3D)을 이용하여 NATM 터널시공시 암반특성의 종방향 변화가 암반분류 및 지보시스템 결정에 미치는 영향을 파악하고자 총 14Case를 현장의 시공순서를 고려한 해석을 수행하였다. 암반특성의 종방향 변화시 전 후방 암반의 강성차이가 작은 경우에는 암반경계를 기준으로 0.5D내외, 강성차이가 큰 경우에는 1.0D 내외의 범위에서 유리한 암반등급의 거동과는 다르므로 암반특성에 따라서 암반경계층을 기준으로 $0.5D{\sim}1.0D$구간을 안전측(보수적)으로 평가하여 설계에 반영하거나, 지보패턴을 하향조정하는 것이 시공성, 작업효율성, 공사기간 등의 측면에서 효과적일 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제29권5호
• /
• pp.318-331
• /
• 2019

본 연구에서는 3차원 불연속균열망을 이용하여 불연속 암반을 모사하여 스미어드 균열 모델을 적용한 불연속 암반의 등가연속체 해석기법에 대해 연구를 실시했다. 연속체 해석 코드인 FLAC3D를 이용하여 모델링을 수행하였고, 해당 적용 모델의 신뢰성을 검증하기 위해 불연속체 해석에 널리 사용되는 3DEC 코드를 통해 모델의 메쉬 사이즈, 불연속면의 밀도 및 불연속면의 간극에 대한 민감도 분석을 함께 실시하여 제안 모델의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 본 논문에서 제안된 등가연속체 해석기법을 이용한 불연속 암반의 수리해석에 대한 연구결과는 교통 터널, 석유비축기지, 방사성폐기물 처분장 등의 지하 구조물 설계 및 건설 분야에 기초자료로 활용될 것이라고 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.156-161
• /
• 2003

Mechanical behavior of rock joints usually can be characterized by small-scale laboratory shear tests due to economical and technical limitations, but their applicability to the behaviour of rock mass has been always questioned by a number of researchers because of scale effect. Though there have been several researches regarding the scale effect, it has been a controversial problem how to apply the result of small-scale laboratory shear test directly to field design from different conclusions among researchers. In order to grasp the trend of scale effect of shear behavior, a series of direct shear tests on replicas of natural rock joint surfaces made of gypsum cement with different size and roughness were conducted and analyzed. Result showed that as the size of the specimen increased, average peak shear displacement increased, but average shear stiffness and average peak dilation angle decreased. As for the dependency of scale on shear strength, the degree of scale effect was dependent on normal stress and roughness of rock joint. For the condition of low normal stress and high roughness, decrease of average peak shear strength with increasing size of joint was evident.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제17권1호
• /
• pp.47-56
• /
• 2019

Crossing (X-type) flaws are commonly encountered in rock mass. However, the crack coalescence and failure mechanisms of rock mass with X-type flaws remain unclear. In this study, we investigate the compressive failure process of rock-like specimens containing two X-type flaws aligned in the loading direction. For comparison purposes, compressive failure behavior of specimens containing two aligned single flaws is also studied. By examining the crack coalescence behavior, two characteristics for the aligned X-type flaws under uniaxial compression are revealed. The flaws tend to coalesce by cracks emanating from flaw tips along a potential path that is parallel to the maximum compressive stress direction. The flaws are more likely to coalesce along the coalescence path linked by flaw tips with greater maximum circumferential stress if there are several potential coalescence paths almost parallel to the maximum compressive stress direction. In addition, we find that some of the specimens containing two aligned X-type flaws exhibit higher strengths than that of the specimens containing two single parallel flaws. The two underlying reasons that may influence the strengths of specimens containing two aligned X-type flaws are the values of flaw tips maximum circumferential stresses and maximum shear stresses, as well as the shear crack propagation tendencies of some secondary flaws. The research reported here provides increased understanding of the fundamental nature of rock/rock-like material failure in uniaxial compression.

• 터널과지하공간
• /
• 제16권3호
• /
• pp.218-231
• /
• 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
• /
• 제13권4호
• /
• pp.535-570
• /
• 2017

There are only few cases where cause and location of failure of a rock structure are limited to a single discontinuity. Usually several discontinuities of limited size interact and eventually form a combined shear plane where failure takes place. So, besides the discontinuities, the regions between adjacent discontinuities, which consist of strong rock and are called material or rock bridges, are of utmost importance for the shear strength of the compound failure plane. Shear behaviour of persistent and non-persistent joint are different from each other. Shear strength of rock mass containing non-persistent joints is highly affected by mechanical behavior and geometrical configuration of non-persistent joints located in a rock mass. Therefore investigation is essential to study the fundamental failures occurring in a rock bridge, for assessing anticipated and actual performances of the structures built on or in rock masses. The purpose of this review paper is to present techniques, progresses and the likely future development directions in experimental testing of non-persistent joint failure behaviour. Experimental results showed that the presence of rock bridges in not fully persistent natural discontinuity sets is a significant factor affecting the stability of rock structures. Compared with intact rocks, jointed rock masses are usually weaker, more deformable and highly anisotropic, depending upon the mechanical properties of each joint and the explicit joint positions. The joint spacing, joint persistency, number of rock joint, angle of rock joint, length of rock bridge, angle of rock bridge, normal load, scale effect and material mixture have important effect on the failure mechanism of a rock bridge.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.149-157
• /
• 1994

In this study two dimensional visco-plastic finite element model capable of handling the multi-step excavation was developed for investigating the effect of excavation support sequences on the behavior of underground openings in the jointed rock mass. First, the finite element model which is capable of handling the multi-step excavation is developed and verified. And then the model is combined with visco-plastic joint model. Ubiquitous joint pattern was considered in the model and joint properties in cach set were assumed to be indentical. Passive, full-grouted rockbolts were cosidered in the numerical model. The visco-plastic deformations of joints and rockbolts were assumed to be governed by Mohr-Conlomb and von Mises yield criteria, respectively. With the ability of removing elements, the model can simulate the multi-step excavation-suppport sequences. The reliability and applicability of the model to the stability analysis for the underground excavation in pratice was checked by simulating the behavior of underground crude oil storage caverns under construction.