• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.129-136
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• 1999

The use of strut preloading method is gradually increasing in braced excavations in Korea. And it is necessary to analyse the effects of strut preloading on the wall deflection, bending moment and strut axial force etc. In this study, by using the analysis method of beams on elasto-plastic foundations, parametric studies of correlation between preloading and earth retaining structures in sandy soils were peformed in strut preloading application. As results, about 50% of design strut load was effective as a preloading force in considering the displacement and member forces of structures. And at least the effective stiffness of strut should be over 25% of the ideal value in order to restrain the excessive increase of wall deflection and bending moments. In order to protect excessive movements in braced excavation, to preload the strut was rather effective way than to increase the stiffness of strut and braced wall, but the excessive axial force of strut should be checked simultaneously.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.23-30
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• 2000

The use of strut-preloading method is gradually increasing in braced excavations in Korea. And it is necessary to analyze the effects of strut preloading on the wall deflection, wall bending moment and strut axial force, etc. In this study, by using the analysis method of beams on elasto-plastic foundations, measured data and calculated results of 2 sites are compared and parametric studies of correlation between preloading and earth retaining structures in sandy soils are carried out in strut preloading application. As results, about 50%~75% of design strut load is effective as preloading force in considering the displacement and member forces of earth retaining structures. And the effective stiffiness of strut should be at least 25% of th ideal value in order to restrain the excessive increase of wall deflection and bending moments. As one of some methods to prevent excessive movements in braced excavation, to preload the strut is confirmed as more effective way than to increase the stiffiness of strut in braced wall, if the excessive axial force of strut due to preloading can be avoided.

• Geomechanics and Engineering
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• 제32권2호
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• pp.145-157
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• 2023

This paper aims at investigating the face stability of large-diameter underwater shield tunnels considering seepage in soft-hard uneven strata. Using the kinematic approach of limit upper-bound analysis, the analytical solution of limit supporting pressure on the tunnel face considering seepage was obtained based on a logarithmic spiral collapsed body in uneven strata. The stability analysis method of the excavation face with different soft- and hard-stratum ratios was explored and validated. Moreover, the effects of water level and burial depth on tunnel face stability were discussed. The results show the effect of seepage on the excavation face stability can be accounted as the seepage force on the excavation face and the seepage force of pore water in instability body. When the thickness ratio of hard soil layer within the excavation face exceeds 1/6D, the interface of the soft and hard soil layer can be placed at tunnel axis during stability analysis. The reliability of the analytical solution of the limit supporting pressure is validated by numerical method and literature methods. The increase of water level causes the instability of upper soft soil layer firstly due to the higher seepage force. With the rise of burial depth, the horizontal displacement of the upper soft soil decreases and the limit supporting pressure changes little because of soil arching effect.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.33-41
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• 2002

쏘일네일링 공법은 굴착이나 사면안정을 위해 가시설이나 영구용으로 국내에서 널리 이용되고 있다. 특히, 도심지 근접 굴착시 쏘일네일링 공법 적용시 고려사항은 벽체변위와 네일의 인장등 이다. 본 연구는 국내 여러 암반층을 포함하는 다층토 지반의 11개 쏘일네일링 현장에서 굴착단계별 네일의 인장력 거동을 계측자료와 역해석을 통하여 고찰하였다. 역해석 결과 네일의 최대인장력은 계측값의 50% 정도로 낮게 나타났고, 벽면에서 가상 파괴활동면까지의 거리를 주동영역거리라 할때 CLOUTERRE 보고서와 Cartier & Gigan이 각각 제안한 최종굴착 깊이(H$_{f}$ )의 0.3$H_f$,0.5$H_f$,에 비해 계측결과는 크게 나타났으며, 역해석은 이들이 제안한 범위내에 포함되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.39-46
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• 2009

본 연구에서는 조립질의 퇴적층이 깊게 분포되어 있고 지하연속벽과 지반앵커로 구성된 굴착현장을 선정하여 흙막이 벽계와 배면지반의 수평변위 비교, 벽체 내부에 깊이별로 설치된 토압계와 앵커 두부에 설치된 축력계로 부터의 토압과 축력의 변화등을 정밀하게 평가분석 하였다. 분석결과 강성벽계의 수평변위는 벽체 내부에 설치된 지중경사계로 측정된 결과가 보다 합리적인 것을 알 수 있었다. 그리고 단계별 굴착에 따른 토압의 변화를 분석한 결과, 굴착이 진행됨에 따라 지반앵커의 선행 긴장력으로 인해 배면 토압은 점차 증가하는 경향을 나타내고 있었으며, 지하연속벽이 강성 벽체지만 퇴적층이 깊고 굴착 깊이가 깊은 경우에는 연성벽체에서 경험적으로 평가된 경험토압과 유사한 결과가 나타남을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.27-37
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• 2024

본 연구에서는 직접 알고리즘이 적용된 역해석 기법을 이용하여 실제 흙막이 벽체 현장 2개소를 대상으로 역해석을 수행하였으며 이를 유전알고리즘과 비교하여 역해석 기법의 적정성을 평가하였다. 또한, 프로그램의 효과적인 활용방안을 제시하기 위해 역해석 입력값인 계측 데이터를 굴착단계별로 다르게 입력한 후 역해석 결과(변위, 부재력)의 적용성을 검토하였다. 연구 결과, 직접알고리즘과 유전알고리즘 모두 적용성이 높으나 본 프로그램에 대한 최적화는 직접알고리즘이 더 잘 예측되는 것으로 평가되었다. 또한 직접알고리즘이 적용된 역해석 프로그램을 효과적으로 사용하기 위해서는 최종 굴착단계가 8단계~11단계인 현장을 대상으로 7단계 굴착시의 계측데이터를 입력할 경우 비교적 정확한 흙막이 거동을 예측할 수 있는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6D호
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• pp.839-848
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• 2011

TBM(Tunnel Boring Machine) 터널은 굴진 도중 장비의 교체나 개조 등은 불가능하기 때문에 굴진 종료 시까지 투입된 장비로 굴진하여야만 한다. 특히 토압식 쉴드TBM은 막장관찰이 어려우므로 굴진 중에 수집된 자료를 분석하여 지반상태의 변화를 예측하고 이를 시공에 반영하여야한다. 지금까지의 TBM에 대한 연구는 굴착 대상이 되는 지반의 특성에 따른 장비선정 및 굴진속도 예측모델 개발이 주로 이루어져왔다. 그러나 굴착의 주체가 되는 TBM 장비의 굴진자료에 의한 지반상태의 추정 및 운전방법의 개선에 초점을 맞춘 연구는 그리 많이 수행되지 않았다. 본 연구는 토압식 쉴드TBM 시공 사례에서 얻은 굴진자료를 활용하여 투입된 장비의 운전조건에 따른 굴진속도의 변화와 최적 운전조건에 대해 알아보았다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 커터헤드의 회전속도와 총추력이 굴진속도에 가장 큰 영향을 주며 둘째, 적정한 굴진속도를 위해서는 최적 회전속도를 유지하면서 총추력을 조정하는 것이 좋으며 셋째, 총추력의 증가 추세에 따라 지반조건의 변화에 대한 예측이 가능하여 이에 따라 적절한 운전조건의 변경을 결정할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제33권5호
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• pp.299-311
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• 2023

TBM의 실굴진율을 향상시키기 위한 연속굴착 기술들이 개발되고 있다. 연속굴착은 설치중인 세그먼트를 제외한 나머지 세그먼트에 추력을 가해, 굴진 정지 시간을 줄이는 기술이다. 본 기술보고는 연속굴착 세그먼트에 관한 선행기술을 조사하였다. 주요 선행기술을 헬리컬 세그먼트, 육각형 세그먼트, 기존 세그먼트 방법으로 분류했다. 헬리컬 세그먼트 방법은 아직 시공사례가 없으며, 육각형 세그먼트 방법은 상용화에 성공하지 못했다. 기존 세그먼트를 이용한 연속굴착 방법은 실증에 성공했다. 해당 기술에 대한 추진잭 추력, 운영방법을 분석했다. 국내에서도 TBM 연속굴착 연구개발이 진행 중이며, 성공사례 분석을 통해 독자적인 연속굴착 방법이 개발되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1861-1863
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• 2007

In rock mass, great many discontinuity exists that is caused to various factors of formation. But these are parted to some groups by specific category, so called these as discontinuity set. This discontinuity set has unique special characteristics in original rock mass, but for the moment, differ the special quality if external force such as digging etc. acts, specially, change of stress condition. Also, geometrical relation change between discontinuity orientation and direction of excavation various characteristic is seen. Therefore, we introduce here the useful chart that can do specification these relation.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.521-532
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• 2008

Supporting system design and construction management for the soft and hard rock layers with fractured zones are very important theme for the safety of temporary retaining wall, surrounding ground and structures in the urban deep excavation for the construction of subway, railway, building etc. The prevailing design method of supporting system for the soft and hard rock layers in the deep excavation is mostly carrying out by simplification without proper consideration for the characteristic of rock discontinuities. Therefore the behaviors of rock discontinuities and fractured zones dominate the whole safety of excavation work in the real construction stage, serious disaster due to the failure of temporary retaining wall can be induced in the case of developing large deformations in the ground and large axial forces in the supporting system. This paper introduces examples of deep excavation where the soft and hard rock layers with fractured zones were designed to be supported by shotcrete and rock bolt, deformations of corresponding ground and supporting systems in the construction period and increments of axial force in the upper earth anchors and strut due to the these deformations were investigated through detailed analysis of measurement data, the results were so used for the management of consecutive construction that led to the safe and economical completion of excavation work. 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.