• 한국건축시공학회:학술대회논문집
• /
• 한국건축시공학회 2007년도 춘계학술논문 발표대회
• /
• pp.101-104
• /
• 2007

As the proportion of underground construction increases, the impact of inappropriate selection of a underground construction method for a construction size increases. The purpose of this study is to develop an objective way of selecting an excavation method. There have been several attempts to achieve the same goal using various data mining methods such as the artificial neural network, the support vector machine, and the case-based reasoning. However, they focused only on the selection of a retaining wall construction method out of six types of retaining walls. When we categorized an underground construction work into four groups and added more number of independent variables (i.e., more number of construction methods), the predictability decreased. As an alternative, we developed a decision tree by analyzing 25 earthwork cases with detailed information. We implemented the developed decision tree as a computer-supported program called Dr. underground and are still in the process of validating and revising the decision tree. This study is still in a preliminary stage and will be improved by collecting and analyzing more cases.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권6호
• /
• pp.573-584
• /
• 2022

Water inrush may occur during seaside urban tunnel excavation. Various factors affect the water inrush, and the water inrush mechanism is complex. In this study, nine evaluation indices having potential effects on water inrush were analysed. Specifically, the geographic and geomorphic conditions, unfavourable geology, distance from the tunnel to sea, strength of the surrounding rock, groundwater level, tidal action, cyclical footage, grouting pressure, and grouting reinforced region were analysed. Furthermore, a two-step interval risk assessment method for water inrush management during seaside urban tunnel excavation was developed by a multi-index system and interval risk assessment comprised of an interval analytic hierarchy process, fuzzy comprehensive evaluation, and relative superiority analysis. The novel assessment method was applied to the Haicang Tunnel successfully. A preliminary interval risk assessment method for water inrush was performed based on engineering geological conditions. As a result, the risk level fell into a risk level IV, which represents a section with high risk. Subsequently, a secondary interval risk assessment method was performed based on engineering geological conditions and construction conditions. The risk level of water inrush is reduced to a risk level II. The results agreed with the current tunnel situation, which verified the reliability of this approach.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제33권2호
• /
• pp.195-202
• /
• 2023

In this study, the ground settlement in backside of retaining wall and the behavior of the retaining wall were analyzed according to the method of groundwater drawdown due to excavation by using two-dimensional(2D) finite element analysis. Numerical analysis was performed by applying 1) fixed groundwater level, 2) constant groundwater drawdown, and 3) transient groundwater drawdown. In addition, the behavior of the retaining wall according to the initial groundwater level, ground conditions, and surcharge pressure in backside of retaining wall was evaluated. Based on the numerical analysis results, it was confirmed that when the groundwater level is at 0.1H from the ground surface (H: Excavation soil height), the wall displacement and ground settlement are not affected by the method of groundwater drawdown, regardless of soil conditions (dense or loose) and surcharge pressure. On the other hand, when the groundwater level is at 0.5H from the ground surface, the method of groundwater drawdown was found to have a significant effect on wall displacement and ground settlement. In this case, the difference in ground settlement presents by up to 4 times depending on the method of groundwater drawdown, and the surcharge load could increase the ground settlement by up to 1.5 times.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제18권2호
• /
• pp.51-64
• /
• 2002

굴착단계별 지반거동을 예측하기 위해 아무리 정교한 수치해석기법을 적용하여도 수치해석 모델링, 토질정수, 현장 및 시공조건 등과 관련한 불확실성으로 인해 실제 시공시 관측되는 거동은 설계단계의 수치해석을 통한 예측과 상당히 다른 결과를 나타낸다. 따라서, 굴착과정에서 발생되는 지반거동을 파악하기 위해서 항상 현장계측을 통한 관리가 이루어져야 한다. 하지만 지금까지 수행된 계측관리는 현단계 안정성만을 판단하는 절대치 관리기법에 한정되어 있어 다음 굴착단계에 대한 지반거동의 예측이 어려운 실정이다. 이러한 측면에서 본 연구는 현단계 안정성 여부를 판단하는 절대치 관리기법 이외에 역해석을 통해 다음 굴착단계의 지반거동을 예측하고 안정성을 판단하는 예측관리기법을 도입한 지반굴착 흙막이공의 정보화시공 종합관리 시스템인 TOMAS-EXCAV를 개발하였다. TOMAS-EXCAV는 SQP-MMFD의 최적화기법을 적용한 역해석 프로그램을 정해석 프로그램과 연계하여 굴착 또는 시공 초기단계에 실시된 계측결과를 토대로 주요 설계변수의 최적화를 수행함으로써 흙막이구조물 해석시 모든 불확실성을 포괄적으로 반영한다. 본 연구에서는 이에 대한 검증을 위해 흙막이 현장 2개소를 선정하여 역해석을 중심으로 TOMAS-EXCAV의 적용성을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제33권10호
• /
• pp.33-47
• /
• 2017

지주식 흙막이 공법(Inclined Earth Retaining Wall; 이하 IER)은 지반 조건과 상재하중 등의 영향에 따라 다르지만 일반적으로 6.0~7.0m의 굴착 심도에서 자립이 가능하다. 하지만 더 깊은 심도의 굴착과 이에 따른 안정성을 확보하기 위해서 다른 공법과 병행하여 적용 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 IER에 소일네일링 공법을 적용한 복합형 IER의 안정성을 확인하고 효율적인 설치방법을 제안하고자 실내모형실험과 3차원 유한요소해석을 실시하였다. 실내 모형실험 결과 소일네일을 설치하였을 때가 설치하지 않았을 때와 비교하여 수평변위가 약 92% 감소하는 것으로 분석되었고, 3차원 유한요소해석 결과 소일네일 간격은 수평방향${\times}$수직방향 간격이 $1.5m{\times}0.75m$이고, 길이는 굴착 심도의 86%일 때 경제성과 안정성이 최적인 결과가 나타나는 것으로 분석되었다. 또한, IER의 변위가 크게 증가하는 굴착 심도 이전의 굴착 단계에 소일네일을 설치하였을 때 최대 1.71배 더 굴착이 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.43-52
• /
• 2010

쉴드공법은 막장을 굴착함과 동시에 원통형 강재를 지반속에 추진시켜 터널을 축조하는 공법이다. 1818년 마크 브루넬이 런던의 템즈강 하저 굴착공사에 처음 사용한 이래 지반조건에 따른 다양한 쉴드 TBM이 개발되어 도로, 지하철, 전력구, 상하수도 등에 널리 활용되고 있다. 막장상태를 수시로 관찰하며 지반변화에 빠르게 대처할 수 있는 NATM 공법과 달리, 쉴드 공법은 굴진이 시작되면 장비 교체가 거의 불가능하다. 따라서 지반조사 및 실내시험 결과에 따라 적절한 장비를 설계하고, 막장상태에 따라 압입깊이, 커터헤드 회전속도 등을 효율적으로 관리하여 장비의 성능을 최대한 활용하여 굴착공사를 수행해야 한다. 본 연구에서는 분당선 한강하저터널의 지반조건을 NTNU, $Q_{TBM}$, 합경도, KICT-SNU 등의 모델에 적용하여 굴진성능을 예측하고, 실시공 굴진자료와 비교 분석하여 예측모델의 적용성을 검토하였으며, 한강하저터널 하행선의 굴진성능 저하원인을 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.111-124
• /
• 1999

중요구조물에 인접하여 지하굴착을 수행할 경우에 지반변형을 정확히 예측하여 피해를 최소화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 대규모의 지하수조에 인접하여 연약점성토 내에서 굴착이 수행될 때, 지반거동을 예측하기 위하여 지반조사와 실내토질실험과 함께 유한요소해석이 실시되었다. 이러한 예측과 현장계측을 통하여 흙막이벽체와 인접구조물의 거동 및 안정성이 검토되었다 지반변형에 대한 계측 및 예측결과의 비교에서 굴착공정 및 지하수위 강하를 해석시에 고려하는 것이 중요하다는 것을 보여주었다. 향후 더 좋은 예측을 위해서는 해석방법의 개선이 요구되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.1442-1447
• /
• 2005

Based on the field measuring data obtained from excavation sections in Inchon International Airport project, the relationships between the horizontal displacement of sheet-pile walls and the deformations of soft ground around the excavation were investigated. The horizontal displacements of walls according to supporting method are largely occurred in order of anchors, anchors with struts, and struts. The depths of maximum horizontal displacement are varied with supporting systems. If the stability number shows lower than ${\pi}$, the maximum horizontal displacement and the velocity of maximum horizontal displacement are respectively developed less than 1% of excavation depth and 1mm/day. When the stability number shows lower than ${\pi}+2$, the maximum horizontal displacement and the velocity are respectively developed less than 2.5% of excavation depth and 2mm/day. Also, when the stability number shows more than ${\pi}+2$, the maximum horizontal displacement and the velocity are rapidly increased.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권5호
• /
• pp.35-44
• /
• 1997

도심지 지반굴착 해석을 위한 전용 유한요소 프로그램(EM)을 개발하였다. 기존 범용 프로그램과는 달리 사용자가 간단한 입력자료를 작성하고 전.후처리는 자동으로 도화 출력되므로 굴 착해석에 쉽게 사용될 수 있도록 하였다. 특히, 새로 개발된 GDHM재료모델 ((GDHM, General ized Decoupled Hyperbolic Model)은 8면체평면상에서의 응력경로에 따른 강도변화를 고려하였다. 개발된 EM프로그램은 대형 굴착토조모형실험 결과와 비교 검토함으로서 개발된 재료모델과 굴착전용프로그램의 신뢰성을 검증하여 비교적 정확도가 높은 결과를 얻었고, 향후 미비점을 보완, 개선하여야 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제5권4호
• /
• pp.169-176
• /
• 2001

This study aims to present a more reasonable control value than the exiting one by comparing and analyzing control values and field instrument8tion values of the whole excavation depth of the four case sites, using geometric averaging as a statistical method. The range of the study is confined to the horizontal displacement of braced excavation walls among a variety of items, prescribed in the control values by approximately of the allowable and design values, and by safety factors. As a result, it is desirable to revise 70, 90, and 100 percent of LEVEL I, II, and III, respectively. The horizontal displacement values of the allowable and design values approximations should change to 104, 133, and 148 percent of the allowable and design values, respectively. In addition, modifying the horizontal displacement control value of the braced excavation walls is not needed. The horizontal displacement value, presented in the control value as a safety factor, is now 1.19, as it has a slight difference from the present value.