• 터널과지하공간
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• 제13권2호
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• pp.108-116
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• 2003

백악기 경상계 안산암과 불국사 화강암류가 주로 분포하는 지반에서 시공된 터널의 내공변위 계측자료를 분석하였다. 터널 주변 암반을 RMR법에 의한 다섯 가지 암반등급으로 구분하고 각 등급에 포함된 계측자료들을 통계처리하여 암반등급별 내공변위의 회귀분석을 실시하였다. 연구 결과. 로그함수보다는 지수함수의 상관계수 가 더 크며, 연약한 암반등급일수록 내공변위의 크기와 표준편차가 크게 나타났다. 또한, 최종내공변위에 대한 최대변위속도 및 초기내공변위의 관계를 도출하였으며, 이 중에서 최종내공변위와 최대변위속도의 상관계수는 0.87로 나타나 이들은 비교적 높은 상관성을 가지는 것으로 확인되었다

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권7호
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• pp.5-12
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• 2011

터널의 지보패턴 선정 시 지표지질조사, 시추조사, 물리탐사 및 실내암석 시험 등의 결과로부터 암질을 파악하고 암반분류법, 국내 외 시공사례, 수치해석 등을 종합적으로 고려하여 암반등급을 구분하고 등급별 굴착공법 및 표준지보패턴을 설계하게 된다. 개정된 터널설계기준에 의하면 터널 설계를 위한 암반등급은 RMR을 바탕으로 등급별로 구분할 것을 권장하고 있으며, 필요할 경우 보다 세분화된 등급구분과 Q분류법 적용을 허용하는 등 탄력적인 기준을 제시하고 있다. 또한, 터널건설 시 구조물과 지반의 거동에 영향을 미치는 인자는 주로 지반자체의 특성, 지하수, 그리고 구조물 재료의 특성 등 불확실한 요소들이 주요 인자들이므로 터널 설계 시 지보패턴의 적정성 검증은 반드시 수반되어야 하며, 오늘날 이러한 검증방법 역시 다양화되고 전문화 되어가는 실정이다. 본 연구에서는 임하댐 비상여수로 터널에 대해 RMR과 Q값에 의한 지보패턴의 선정의 적정성을 경험적 방법 및 수치해석을 통한 분석과 현장 실측자료와의 비교 분석을 시행하여 검증하였다.

• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권5호
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• pp.621-633
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• 2023

Stability analysis and support system estimation of the Beheshtabad water transmission tunnel is investigated in this research. A combination approach based on the rock mass rating (RMR) and rock mass quality index (Q) is used for this purpose. In the first step, 40 datasets related to the petrological, structural, hydrological, physical, and mechanical properties of tunnel host rocks are measured in the field and laboratory. Then, RMR, Q, and height of influenced zone above the tunnel roof are computed and sorted into five general groups to analyze the tunnel stability and determine its support system. Accordingly, tunnel stand-up time, rock load, and required support system are estimated for five sorted rock groups. In addition, various empirical relations between RMR and Q i.e., linear, exponential, logarithmic, and power functions are developed using the analysis of variance (ANOVA). Based on the significance level (sig.), determination coefficient (R²) and Fisher-test (F) indices, power and logarithmic equations are proposed as the optimum relations between RMR and Q. To validate the proposed relations, their results are compared with the results of previous similar equations by using the variance account for (VAF), root mean square error (RMSE), mean absolute percentage error (MAPE) and mean absolute error (MAE) indices. Comparison results showed that the accuracy of proposed RMR-Q relations is better than the previous similar relations and their outputs are more consistent with actual data. Therefore, they can be practically utilized in designing the tunneling projects with an acceptable level of accuracy and reliability.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.25-36
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• 2000

본 연구에서는 합리적이고 공학적인 터널 해석 방법을 제시하기 위해, 시공 중 막장에서 관찰된 신뢰성 높은 암석 및 암반 평점분류 방식과 실내시험을 근거로 하는 일반화된 Hoek-Brown의 현장 암반 모델을 현재 시공이 완료된 지하철 터널 공사 현장의 계측자료와 비교 분석하였다. 그 결과로서 실무적인 측면에서의 터널해석을 위한 일반화된 Hoek-Brown 현장 암반모델의 국내 적용성을 제시하고 적용으로 인한 지반 입력물성치에 대한 타당성을 Trueman과 Trunk의 경험적인 추정식으로 검증하고자 한다. 그러나 불량한 암반의 RMR 값은 정확도가 떨어지기 때문에 일반화된 Hoek-Brown의 현장 암반모델의 적용성에 문제가 있으나, 시공 중 계측자료로 보완함으로서 위험도가 높은 불량암반의 적용성을 평가하였다. 본 연구를 통해서 암석의 경험적인 파괴규준인 일반화된 Hoek-Brown 현장 암반모델을 적용하여 변형과 강도에 과한 암반 입력물성치를 결정하는 과정에서 GSI하한치 = RMR-5를 사용함으로서 현장에서 안정해석의 정확도를 높일 수 있음을 알 수 있다. 단, 여기서는 편마암의 mi=33, 풍화암의 최저치 ${\sigma}ci=100t/m^2$ 이고 GSI는 RMR Chart의 해당연도와 상관없이 동일하다는 조건에서 이루어졌다.

• 한국지구과학회지
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• 제26권5호
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• pp.429-435
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• 2005

물리탐사와 시추자료에 대해 지구통계학적 복합해석 기술을 적용하여 3차원의 암반등급 해석을 수행하였다. 자료 복합 해석을 위한 다양한 지구통계학적 기술 중에서, 본 연구에서는 물리탐사 자료의 값을 추정하고자 하는 지점의 암반등급의 평균치로 치환하는 국소 변이 평균에 의한 단순 크리깅 기술(Simple Kriging with local varying means)을 사용하였다. 암석의 전기비저항 값은 RMR(Rock Mass Rating)값과 양의 상관관계를 갖는 것으로 알려져 있으나 상관 관계 만에 의한 대응방식은 그 양상이 매우 복잡하고 공간적으로 연관되어 있는 경우가 많아 단순히 적용하기 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 전기비저항과 RMR의 일반적 선형 상관관계 외에 지시자 변환(indicator transform)에 의한 비선형 상관관계를 유도하는 방식을 제안하였다. 또한 본 연구에서는 선형 및 비선형 상관관계에 의해 대응된 비저항 값이 실제 RMR과 비교할 때 나타나는 잔차(residual)에 대해 3차원 지구통계학적 분석을 적용하여 이 결과를 상관관계 결과에 추가함으로써 공간적 특성을 반영하는 RMR 평가를 수행할 수 있었다. 사용된 물리탐사 자료는 전기비저항 및 MT(Magnetotelluric) 탐사 자료이며, 총 10공의 시추자료를 통해 획득한 암반등급 값을 이용하였다. 이와 같은 해석은 조사 대상에 대한 광역적 지질조건을 보다 현실적으로 반영하는 암반등급 분포를 만들어내는 것으로 보인다.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.21-28
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• 2006

현재 가장 많이 사용되고 있는 암반분류법인 RMR 이나 Q 분류법을 이용하여 조사단계에서 암반평가를 할 때, 평가요소의 하나인 RQD 값을 구하기 위한 시추작업이 제한적으로 이루어지고 있고, 또한 시공단계에서도 시추작업은 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 실제 현장조사에서는 RQD값은 일반적으로 유추되거나 간접적인 방법을 통해서 이루어지고 있는 실정이다. 또한 암반내의 절리간격조사도 여러 군의 절리가 존재할 경우 그룹별 간격의 측정이 용이하지 않으며 불연속면의 연속성 등 불연속면의 특성에 관한 측정이 쉽지 않다는 것이다. 절리간격 요소도 설제로는 RQD와 중복되는 요소로서 시추 코아에 의존하지 않고 보다 쉽게 암반평가를 실시할 수 있는 새로운 암반분류법의 개발이 필요하다. 이를 위해서 요구되는 요소들을 측정하지 않고도 암반의 구조적인 형태와 절리의 거칠기와 변형정도로 표시되는 불연속면의 표면적인 조건만을 관찰함으로써 암반평가를 실시할 수 있는 방법인 GSI 의 요소들을 RMR 방법과 결합하여 새로운 암반분류법을 제시하고자 하는 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제15권2호
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• pp.129-136
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• 2005

터널이나 지하구조물의 건설시 필요한 지보의 설계는 보통 시추에 의한 지반조사결과에 기초하고 있다. 지반조사 자료가 부족한 지역에서의 암반 물성을 보다 객관적이고 추계학적(stochastic)으로 예측하기 위해 유전알고리즘(genetic algorithm)과 조건부 모사 기법(conditional simulation)을 사용하였다. 지구통계학적 모델링의 방법으로 조건부 모사를 실시한 후에 공간상관관계의 최적화과정을 통해 암반 물성을 구하였다. 유전알고리즘을 이용할 경우 크리깅에 의한 분산의 감소 현상을 극복하고 확률적으로 값을 제시할 수 있었다. 또한 30번의 확률적 등가치(equi-probable) 모사를 통해 유전알고리즘으로 구한 값의 불확실성을 정량적인 확률분포 값으로 제시하였고, 교차검증(cross validation) 방법으로 유전알고리즘의 신뢰도를 검증하였다.

• 터널과지하공간
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• 제9권3호
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• pp.214-220
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• 1999

본 연구에서는 RMR system항목들의 타당성을 평가하였고 국내현장에서 측정한 데이터에 대한 적용성을 검토하였다. 데이터베이스는 전국에 걸쳐 지하철, 철도, 도로 터널로 구분하여 139개 현장으로부터 작성하였다. Bieniawsk의 원분류는 경험적으로 도출되었지만 비교적 타당한 것으로 분석되었다. 그러나 국내 현장에 적용할 때에는 상당한 차이가 있어서 국내의 데이터베이스로 추론한 새로운 암반분류 시스템 KRMR1과 KRMR2를 제안하였다. KRMR1에서는 인자들의 등 급비중을 조정하였으며 KRMR2에는 2개의 인자를 추가하였다. 이 과정에서 암반의 성질을 평가하는 ‘특성치’의 선택이 어려워 인공신경 망을 이용하여 추론하였다.

• 터널과지하공간
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• 제29권5호
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• pp.305-317
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• 2019

노출 암반과 시추 코어를 특성화하고, 터널, 공동 및 광산 갱도에서 지보 및 보강 대책을 추정하기 위해 RMR 및 Q 분류법이 기술자들에 의해 널리 사용되어왔다. 사면에서의 암반분류는 SMR이 많이 사용되었지만 Q-Slope가 2015년부터 사면에 도입되었다. 지난 10년간, Q-slope라 불리는 수정된 Q시스템이 노천광산의 벤치, 도로사면 사면에 적용하기 위해 많은 저자들에 의해 시험되었다. 이 시험들을 통하여 Q-slope 값과 장기 안정 및 무지보 사면 경사각 사이에 간단한 상관관계가 있음이 나타내어 왔다. 터널이나 지하공간에서 RMR과 Q를 병용하면서 비교를 통해 상호보완 해왔던 것과 마찬가지로 사면에서도 SMR과 병행하여 Q-Slope를 사용할 수 있을 것이다. 국내에서 발표사례가 없는 Q-Slope의 사용방법과 인도네시아 Pasir 노천석탄광의 적용 예를 소개하고자 한다.