• 터널과지하공간
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• 제18권5호
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• pp.355-365
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• 2008

터널의 굴진에 따른 변위량은 터널 주변지반의 지질상태, 굴착방법, 보조공법 등에 따라 다양한 값을 보여 값을 예측하기 어렵다. 본 연구에서는 선행변위량을 파악하여 터널굴진 시 주변지반의 지표침하 및 상부구조물의 침하량을 예측하고, 상부구조물의 사용성에 영향을 미치지 않도록 보완대책 공법의 대책방안을 수립하기 위하여 수평경사계를 이용하여 굴착이전 막장 전반부에서 발생하는 침하량과 굴착직후 발생하는 침하량을 계측 하였다. 현장계측 결과를 토대로 역해석을 실시하여 최종 지반 물성치를 도출하였다. 도출된 지반 물성치를 이용하여 터널의 굴진이 터널 직상부에 인접한 구조물 기초의 침하거동에 미치는 영향을 분석 하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제7권1호
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• pp.55-73
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• 2014

The theoretical predictions of ground movements induced by tunnelling are usually based on the assumptions that the subsoil has the same soil densities. The theoretical prediction does not consider the impact of different sand soil types on the surface settlement due to tunnelling. The finite elements analysis (FEA) considers stress and strength parameters of the different sand soil densities. The tunnel construction requires the solution of large soil-structure interaction problem. In the present study, the FEA is used to model soil-tunnel system performance based on a case study to discuss surface displacement due to tunnelling. The Greater Cairo metro tunnel (Line 3) is considered in the present study as case study. The surface displacements obtained by surface displacement equation (SDE) proposed by Peck and Schmidt (1969) are presented and discussed. The main objective of this study is to capture the limitations of the parameters used in the SDE based on the FEA at different sand soil densities. The study focuses on the parameters used in the SDE based on different sand soil densities. The surface displacements obtained by the FEA are compared with those obtained by the SDE. The results discussed in this paper show that the different sand soil densities neglected in the SDE have a significant influence on the surface displacement due to tunnelling.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권5호
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• pp.437-448
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• 2022

Alluvial soil is challenging to work with due to its high compressibility. Thus, consolidation settlement of this type of soil should be accurately estimated. Accurate estimation of the consolidation settlement of alluvial soil requires accurate prediction of compressibility parameters. Geotechnical engineers usually use empirical correlations to estimate these compressibility parameters. However, no attempts have been made to develop correlations to estimate compressibility parameters of alluvial soil. Thus, this paper aims to develop new models to predict the compression and recompression indices (Cc and Cr) of alluvial soils. As part of the study, geotechnical laboratory tests have been conducted on large number of undisturbed samples of local alluvial soil. The obtained results from these tests in addition to available results from the literature from different parts in the world have been compiled to form the database of this study. This database is then employed to examine the accuracy of the available empirical correlations of the compressibility parameters and to develop the new models to estimate the compressibility parameters using the nonlinear regression analysis. The accuracy of the new models has been accessed using mean absolute error, root mean square error, mean, percentage of predictions with error range of ±20%, percentage of predictions with error range of ±30%, and coefficient of determination. It was found that the new models outperform the available correlations. Thus, these models can be used by geotechnical engineers with more confidence to predict Cc and Cr.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.51-56
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• 2000

조립토 piled raft 시스템은 상부 raft 기초 하부의 연약지반을 조립토 다짐말뚝으로 보강하여 침하를 감소시키고 또한 지지력 증대를 도모하는 효과적인 공법으로 사용되어 왔다. 본 연구에서는, 말뚝 사이의 상호작용 효과 및 말뚝과 raft의 상호작용 효과 등을 고려하고 또한 판이론(plate theory)을 토대로, raft와 기초지반 사이 접촉면에서 발생하는 지점별 불균등 침하량을 예측하기 위한 유한요소 해석기법을 제시하였다. 제시된 해석기법은 조립토 piled raft 시스템의 다양한 배치형태에 대해 지점별 침하량 예측이 가능하며, 제시된 기법의 적합성 확인을 위해 예측된 침하량을 기존 연구결과(김 등, 1999)와 비교 분석하였다. 이외에도 제시된 기법을 이용하여, 조립토 piled raft 시스템의 배치형태별 거동특성 분석이 이루어 졌으며, 또한 침하량 감소효과를 관련 설계변수와 연계하여 분석을 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.914-921
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• 2010

연약지반에 구조물을 시공시 지반의 지지력 약화에 의해 지반침하가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 연약지반의 개량이 요구될 뿐만아니라 합리적인 시공관리를 위하여 침하량 예측이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 구조물 설계 및 시공 초기단계에서 지반의 침하량을 예측하기 위해 인공신경망을 이용하였다. 인공신경망을 이용하여 대상지역의 원지반에서 발생하는 침하량과 D.C.M공법을 적용하여 개량된 지반에서 발생하는 침하량을 예측하고, 대상지역의 침하거동 및 침하량을 Mohr-Coulomb모델을 이용한 연속체 해석 결과와 인공신경망을 수행한 결과를 비교하였다. 그 예측결과 D.C.M이 적용된 지반이 원지반보다 0.8배 감소한 침하량을 보였다. 연속체 해석과 인공신경망을 이용해 도출된 결과는 결정계수 0.79로 비교적 높은 상관관계를 보였다. 따라서 본 연구는 연약지반 개량공법의 침하량 예측이 실내실험자료를 통해 평가하는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제25권2호
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• pp.247-259
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• 1998

선행하중공법과 병행하여 연직배수재를 설치한 연약지반에서 초기에 신뢰성 있는 최종 침하량을 예측할 수 있는 방법을 확립하기 위하여, 실측자료를 이용한 역해석에 의해서 점증재하와 일시재하로 고려하여 Curve fitting 방법으로 역해석한 결과를 비교분석하고, 쌍곡선방법, Tan의 방법, Asaoka방법, Monden방법등으로 예측한 최종침하량과 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 점증재하로 성토된 연약지반에 대해서 일시재하와 점증재하에 의한 예측 침하곡선이 일치하는 시간은 성토개시일로부터 성토기간의 약 2배 정도의 시간이 경과한 이후로 나타났다. 2 연직 드레인이 타입된 지반에 대해서 쌍곡선 방법, Tan의 방법, Asaoka방법, Monden방법, Curve fitting I, Curve fitting II(simple), 그리고 Curve fitting II(Carrillo)방법에 의하여 해석한 결과, Curve fitting II(simple) 방법을 기준으로할 때, 쌍곡선방법은 26~55%정도 과다추정되었고, Tan의 방법은 6~20%정도 과대 추정되었고, Monden방법은 Tan의 방법과 유사하게 나타났으며, Curve fitting I방법과 Asaoka방법은 최대 10%의 차이를 나타내었다. 3. 역해석에 의해서 최종침하량을 예측할 경우에 Asaoka 방법, 일시재하에 의한 Curve fitting I방법, 점증재하에 의한 Curve fitting II방법 등을 사용하는 것이 적합하다고 판단된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권2호
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• pp.153-165
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• 2019

A case study of monitoring and analysis of surface settlement induced by tunneling of Tabriz metro line 2 (TML2) is presented in this paper. The TML2 single tunnel has been excavated using earth pressure balanced TBM with a cutting-wheel diameter of 9.49 m since 2015. Presented measurements of surface settlements, were collected during the construction of western part of the project (between west depot and S02 station) where the tunnel was being excavated in sand and silt, below the water table and at an average axis depth of about 16 m. Settlement readings were back-analyzed using Gaussian formula, both in longitudinal and transversal directions, in order to estimate volume loss and settlement trough width factor. In addition to settlements, face support and tail grouting pressures were monitored, providing a comprehensive description of the EPB performance. Using the gap model, volume loss prediction was carried out. Also, COB empirical method for determination of the face pressure was employed in order to compare with field monitored data. Likewise, FE simulation was used in various sections employing the code Simulia ABAQUS, to investigate the efficiency of numerical modelling for the estimating of the tunneling induced-surface settlements under such a geotechnical condition. In this regard, the main aspects of a mechanized excavation were simulated. For the studied sections, numerical simulation is not capable of reproducing the high values of in-situ-measured surface settlements, applying Mohr-Coulomb constitutive law for soil. Based on results, for the mentioned case study, the range of estimated volume loss mostly varies from 0.2% to 0.7%, having an average value of 0.45%.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권9호
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• pp.5-17
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• 2009

재하 하중에 의해 압밀 되는 지반에 관입 된 말뚝의 지지력을 예측하고자 MATLAB을 이용한 GUI환경에서 Pile NSF(Pile Negative Skin Friction)프로그램이 개발되었다. 본 연구에서 제안된 방법은 일차원 유한변위 압밀이론이 적용될 수 있도록 비선형 하중 전이법에 의한 일차원 토질-말뚝 모델 프로그램인 OpenSees 를 확장하였다. 개발된 프로그램은 압밀과정 중에 발생하는 토질-말뚝의 경계면 변화는 물론 유한 점토층의 저감이 고려되는 Mikasa의 유한변위이론을 융합하는 특성을 가지고 있다. 더 나아가 말뚝 타설 후에 재하성토에 의해 발생하는 지반의 압밀상태도 해석시에 고려할 수 있는 특징을 지니고 있다. 본 연구에서 제안된 방법에 의한 프로그램 해석은 부마찰력이 발생하는 말뚝에 대하여 말뚝 장기시험 사례 결과와 비교하여 타당성이 검증되었고, 압밀침하를 반영한 말뚝의 부마찰력 예측치는 측정된 결과와 잘 일치하고 있음을 보여주고 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.61-70
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• 2008

지표면 침하량, 침하 기울기 그리고 터널주변의 지반 변위에 대한 관리와 예측은 도심지 저토피 터널의 설계와 시공에서 주요한 인자가 된다. 저토피 터널에서의 굴착에 따른 변형 해석은 터널 측벽부에서 지표부까지 발달하는 전단대의 변형특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 2차원 실내 터널 모형실험과 전단 탄성계수 및 강도 정수의 저하를 고려한 변형률 연화모델 해석을 통하여 미고결 저토피 터널에서의 굴착으로 인한 변형 거동 특성을 규명해 보았다. 변형률 연화모델을 이용한 수치해석과 모형 터널 실험과의 비교에서 지표면 침하, 천단침하 그리고 전단대의 발달형태에서 부합되는 결과가 나타났다. 본 연구에서 변형률 연화모델은 저토피 터널의 비선형 변형해석에 대하여 적용성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권10호
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• pp.77-85
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• 2009

본 논문은 점성토에 시공된 트윈 병렬 터널로 인해 발생된 지반변형을 연구하기 위해 시행된 1g 모형실험의 과정 및 결과에 대해 기술한다. 트윈 병렬 터널 시공 시, 터널 2(후행터널)로 인한 지반침하는 터널 1(선행터널)로 인한 지반침하와 다른 양상을 보였다. 그 양상은 지반손실의 증가, 침하 폭의 증가, 최대침하의 증가 및 최대침하 위치의 이동으로 요약된다. 따라서 터널 2로 인한 지반침하를 예측하기 위해 기존 Gaussian curve방법을 이용하는 것은 적절치 못하다. 이에 본 논문은 터널 2로 인한 지반침하 예측 개선을 위해 새로운 지반침하 예측 방법(Modification factor방법)을 소개한다. 본 논문은 Modification factor 방법의 실대형 현장 상황 적용을 위한 파라미터 선택에 대해 기술하며, 또한 그 적용 한계에 대해 토의한다.