• 제목/요약/키워드: Slope deformation

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Numerical analysis on stability of express railway tunnel portal

  • Zhou, Xiaojun;Hu, Hongyun;Jiang, Bo;Zhou, Yuefeng;Zhu, Yong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권1호
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    • pp.1-20
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    • 2016
  • On the basis of the geological conditions of high and steep mountainous slope on which an exit portal of an express railway tunnel with a bridge-tunnel combination is to be built, the composite structure of the exit portal with a bridge abutment of the bridge-tunnel combination is presented and the stability of the slope on which the express railway portal is to be built is analyzed using three dimensional (3D) numerical simulation in the paper. Comparison of the practicability for the reinforcement of slope with in-situ bored piles and diaphragm walls are performed so as to enhance the stability of the high and steep slope. The safety factor of the slope due to rockmass excavation both inside the exit portal and beneath the bridge abutment of the bridge-tunnel combination has been also derived using strength reduction technique. The obtained results show that post tunnel portal is a preferred structure to fit high and steep slope, and the surrounding rock around the exit portal of the tunnel on the high and steep mountainous slope remains stable when rockmass is excavated both from the inside of the exit portal and underneath the bridge abutment after the slope is reinforced with both bored piles and diaphragm walls. The stability of the high and steep slope is principally dominated by the shear stress state of the rockmass at the toe of the slope; the procedure of excavating rockmass in the foundation pit of the bridge abutment does not obviously affect the slope stability. In-situ bored piles are more effective in controlling the deformation of the abutment foundation pit in comparison with diaphragm walls and are used as a preferred retaining structure to uphold the stability of slope in respect of the lesser time, easier procedure and lower cost in the construction of the exit portal with bridge-tunnel combination on the high and steep mountainous slope. The results obtained from the numerical analysis in the paper can be used to guide the structural design and construction of express railway tunnel portal with bridge-tunnel combination on high and abrupt mountainous slope under similar situations.

연성이음관의 변형억제방안에 관한 수치모델연구(I): 기호지반 보강효과 (Numerical Model Study on a Scheme to Restrain Deformation of a Conduit with Flexible Joint(I) : Effectiveness of Soil Reinforcement)

  • 손준익;정하익
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권4호
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    • pp.5-14
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    • 1991
  • 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 부등침하를 받는 매설관 이음부 하부의 지반보강에 관한 적용성을 검토하였다. 지반과 보강재 사이에 발생하는 상호작용을 규명하여 연성이음관의 변형억제 효과를 분석하였다. 지반부등침하가 발생하는 현장조건을 크게 세가지로 구분하였으며 각 경계조건 별로 보강재 설치에 따른 매설이음관 침하의 변화형태, 변형경사각의 변화형태를 살펴보았다. 해석 결과는 보강과 비보강 조건을 서로 비교 검토하여 기초지반 보강에 의한 연성이음관의 침하억제 효과를 살펴보았다.

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연성이음관의 변형억제방안에 관한 수치모델연구(II): 콘크리트베딩 보강효과 (Numerical Model Study on a Scheme to Restrain Deformation of a Conduit with Flexible Joints(II) : Effectiveness of Concrete Bedding Reinforcement)

  • 손준익;정하익
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권4호
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    • pp.15-24
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    • 1991
  • 본 연구에서는 부등침하를 받는 매설관 연성이음부 하부의 베딩보강에 관한 적용성을 유한요소해 석을통하여 검토하였다. 매설관하부 기초지반에 설치된 콘크리트베딩의 강성 변화에 따른연성이 음부의 변형억제효과를 분석하였다. 지반부등침하가 발생하는 현장조건을 크게 세가지로 구분하였 으며 각 경계조건별로 베딩강성 변화에 따른 연성이음관의 변형형태를 살펴보았다. 해석결과는 보강과 비보강조건을 상호 비교 검토하여 콘크리트 베딩보강에 의한 연성이음관의 침하억제효과를 살펴보았다.

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304 스테인레스강의 고온다단변형시 재결정 거동 (Recrystallization Behavior of 304 Stainless Steel during Hot Multistage Deformation)

  • 조상현;김성일;유연철;노광섭
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.77-80
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    • 1997
  • The torsion tests in the range of 900~110$0^{\circ}C$, 5.0$\times$10-2~5.0$\times$100/sec were performed to study the recry stallization behavior of 304 stainless steel in the high temperature multistage deformation. The no-recrystallization temperature(Tnr) and fractional softening(FS) were determined by the change of flow curves. The inflection points of stress slope were moved to lower temperature area as the strain rate and the interrupt time were increased. From the multipass flow curve, the intersection between pass stress and FS curve was corresponding to the pass which the FS dropped abruptly and it was shown that the recrystallization area could be determined by the FS measurement in multipass deformation.

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편향법을 이용한 웨이퍼 변형 측정 (Measurement of Wafer Deformation using Deflectometry)

  • 이호동;신상훈;유영훈
    • 한국광학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.324-330
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    • 2013
  • 편향법을 이용하여 면적이 비교적 크고 거울과 같이 산란이 거의 없는 물체의 3차원 측정을 하였다. 편향법을 통해 얻은 왜곡 무늬로부터 위상과 기울기를 구하기 위해 푸리에변환 방법을 이용하였고, 구한 기울기로부터 높이를 구하기 위해 최소자승법을 이용하였다. 웨이퍼에 미세 응력을 주었을 때 변형을 편향법을 이용하여 측정할 수 있음을 확인하였다.

시공중 계측을 통한 어스앵커 축력변화 특성사례 연구 (Case Study of Earth Anchor Axial Force Change Characteristic through Monitoring during Construction Period)

  • 김성욱;한병원
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.285-292
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    • 2004
  • Earth Anchor method as a supporting system is widely used in the large scale deep excavation of urban areas or slope excavation project. Considering the application frequency of that method and catastrophe of that method under unproper construction management, we can find out many problems relevant to the domestic design and construction management of earth anchor method. When we encounter the cases of rapid increments and various decrements in earth anchor axial forces, considering the characteristic of earth anchor method, it is an essential point to catch the reasons and to prepare countermeasures. This article introduces two actual monitoring examples based on the close analyses of measured data in a typical large scale deep excavation project and slope excavation project. One is a rapidly increasing case of earth anchor axial forces with the continuous advance of incremental deformation in a geological layer interface. And another is a decreasing case of earth anchor axial forces with the construction conditions. The effort of this article aims to improve and develop the technique of design and construction in the coming projects having similar ground condition and supporting method.

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실측 데이터를 이용한 Soil nailed wall 해석 프로그램의 설계 적용성에 관한 연구 (A Study on the Design Application of Soil Nailed Wall Analysis Programs Using Field Data)

  • 김원철;천병식;박신영
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.47-54
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    • 2004
  • 국내에서 soil nailed wall 설계를 위한 해석 프로그램이 다수 사용된다. 그러나 이러한 해석 프로그램의 적용성에 대한 실제적인 분석 및 평가 없이 사용되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 soil nailing 설계를 위한 해석 프로그램의 적용성을 비교 평가하기 위하여 실측된 변위를 통해 해석결과와 비교 분석을 실시하고, 각 프로그램을 서로 비교하였다. 사용된 프로그램은 한계평형해석을 이용한 SNAILZ, TALREN97, SLOPE/W, STABL6, NAILM16이고, 5개소 현장의 15개 단면이 적용되었다. 각 프로그램에서 계산된 안전율과 현장에서 관찰된 수평변위에 대해 비교한 결과 미국 캘리포니아 도로국(CALTRANS)에서 개발된 SNAILZ가 soil nailed wall의 설계를 위해 가장 적절한 프로그램으로 사료된다.

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농촌건축물 사면 안정성 확보를 위한 블록식 옹벽의 거동분석 (Behavior Analysis of Block Type Wall Constructed for Maintaining the Slope Stability of Rural Structure)

  • 신방응;오세욱;권영철
    • 한국농촌건축학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.115-126
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    • 2000
  • Retaining walls are used to prevent excessive movement of retained soils. Typical retaining walls include gravity, reinforced concrete, reinforced earth and tie-back. However, from a practical viewpoint there are still drawbacks among these often constructed retaining walls. New types of retaining walls constructed with precast concrete blocks are proposed. This type of retaining wall is incorporates each blocks interconnected with adjacent block by connecting unit to build up a flexible retaining-wall system. This paper focus to behavior characteristics includes deformation and distribution of lateral earth pressure by loading tests and FEM analysis. For model tests, a 1/10 scale reduce models are manufactured include unevenness part, drainage hole and connecting unit and steel wire used to connect each blocks with adjacent block. To simulate the real retaining walls closely, uneven parts are interconnected each other and the construction type of blocks and wall front inclination are varied to investigate the relative displacement of individual block and the location of maximum deformation of wall as increasing surcharging. Additionally, PENTAGON3D, which solve the geotechnical and other problem, used for verifying and comparing with model tests.

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안전계수 변화를 고려한 사면거동의 3차원 분석기법 연구 (3-Dimensional Analysis of Slope Behavior with Varying Safety Factor)

  • 한희수;백용;조재호;황찬규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.19-24
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    • 2010
  • 사면의 거동에 관한 종래의 해석 기법은 사면거동을 시간과 변위의 2차원 크리프로 해석하는 것이었으나, 이러한 해석 기법은 강우에 의한 응력변화를 고려 않고 시간에 따른 변위만을 고려하여, 강우 시 사면의 거동 및 붕괴를 설명하지 못한다. 또한 강우에 의한 이력현상으로 인해 파괴면내의 전단에너지가 감소한다. 크리프 해석은 응력항을, 이력현상 해석은 시간항을 무시한 해석이므로, 두 가지 해석을 결합하여, 사면의 거동을 해석한다면, 응력변화, 변위 및 시간을 모두 고려한 실제 사면의 거동해석이 됨을 알 수 있다. 그러나 응력변화에 관한 항은, 강우로 인한 실제 사면의 침투 및 배수 시, 전단응력의 변화 및 전단강도의 변화를 동시에 유발하므로, 이 두 항을 동시에 고려할 수 있는 안전계수항으로 바꾸어야 한다. 본 논문은 강우의 지반침투 및 배수로 인하여 사면의 단위중량이 변하는 과정에 대한 크리프와 이력현상을 고려할 수 있는 결합해석으로 고찰하고 이에 따른 사면붕괴에 관한 전단응력과 전단강도의 변화 및 안전계수변화를 3차원으로 나타내고자 수행한 결과이다.

절리암반에서 근접 사면굴착에 의한 하중전이특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Load Transfer Characteristic by Adjacent Slope Excavation in a Jointed Rock Mass)

  • 이진욱;이상덕
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.321-328
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    • 2009
  • 기존 터널에 근접하여 절리암반 굴착시 사면의 적절한 보강방법 및 시기는 굴착사면과 터널과의 근접도, 굴착사면 경사는 물론 절리상황에 의해 영향을 받자만 현재까지는 경험적으로 결정되고 있다. 본 연구에서는 터널에 근접하여 절리암반 지반을 굴착시 굴착단계에 따른 굴착사변에서의 하중전이 특성과 터널거동과의 상관관계를 분석하기 위하여 절리각도와 굴착사면 경사를 영향인자로 한 대형 모형시험을 실시하였다. 시험결과, 터널변형은 터널 천정부 또는 바닥부에 근접한 절리면 굴착시 가장 크게 발생을 하였으며, 사면과 터널의 안정성은 굴착사면의 경사와 관련하여 굴착단계에 따라 변화하였다. 향후 본 연구결과를 활용하여 절리암반에서의 터널과 사면의 보강방안을 도출하고자 한다.