• Title/Summary/Keyword: tunnel behavior

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파쇄대를 통과하는 해저터널의 수리거동에 관한 연구 (Hydraulic behavior of a subsea tunnel in a ground with fractured-zones)

  • 신종호;최규철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1571-1580
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    • 2008
  • Subsea tunnels that link land to island and among nations for transportation, efficient development of limited surface and pursuit of economic development should be designed to support pore water pressure on the lining. It is generally constructed in the bed rock of the sea bottom. When the tunnel excavation face meets fractured-zones below sea bottom, collapse may occur due to an increase of pore water pressure and large inflow. Such an example can be found in the Norwegian subsea tunnel experiences in 1980's. In this study hydraulic behavior of tunnel heading is investigated using numerical method based on the collapse of Norwegian subsea tunnel. The effect of pore water pressure and inflow rate were mainly concerned. Horse-shoe shaped model tunnel which has 50 m depth from the sea bottom is considered. To evaluate hydraulic performance, parametric study was carried out for varying relative permeability. It is revealed that pore water pressure has increased with an increase of sea depth. Especially, at the fractured-zone, pore water pressure on the lining has increased significantly. Inflow rate into tunnel has also increased correspondingly with an increase in sea depth. S-shaped characteristic relation between relative permeability and normalized pore water pressure was obtained.

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미고결 저토피 터널에 작용하는 토압에 관한 연구 (Tunnel Pressure acting on Shallow Tunnel in Unconsolidated Ground)

  • 이재호;아쿠타가와 신니치;김영수;문홍득
    • 터널과지하공간
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    • 제17권6호
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    • pp.453-463
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    • 2007
  • Terzaghi터널토압 이론은 shield 및 도심 NATM터널의 설계토압으로 현재까지도 사용되고 있다. 본 논문에서 지반의 변형거동과 한계상태를 가정한 Terzaghi 토압과의 상호 관계에 관한 조사를 위해 Terzaghi 터널토압이론, 2차원 실내 터널 모형 실험과 변형률 연화모델을 기본으로한 비선형 수치해석을 실시하였다. 굴착에 따른 터널 토압와 지반 변형거동의 폭넓은 이해와 그들의 상호작용에 대한 효율적인 활용은 경제적인 터널 지보설계와 안정한 시공을 이끌 수 있다.

DEPTH AND LAYOUT OPTIMIZATIONS OF A RADIOACTIVE WASTE REPOSITORY IN A DISCONTINUOUS ROCK MASS BASED ON A THERMOMECHANICAL MODEL

  • Kim, Jhin-Wung;Koh, Yong-Kwon;Bae, Dae-Seok;Choi, Jong-Won
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제40권5호
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    • pp.429-438
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    • 2008
  • The objective of the present study is the depth and layout optimizations of a single layer, high level radioactive waste repository in a discontinuous rock mass with special joint set arrangements. A single layer repository model, considering variations in the repository depths, pitches, and tunnel spacings, is used to analyze the thermomechanical interaction behavior. It is assumed that the repository is constructed in saturated granite with joints; the PWR spent fuel in a disposal canister is installed in a deposition drift which is then sealed with compacted bentonite; and the backfill material is filled in the repository tunnel. The decay heat generated by the high level radioactive wastes governs the thermomechanical behavior of the near field rock mass of the repository. The temperature and displacement behavior of the repository is influenced more by the pitch variations than the tunnel spacing and repository depth. However, the stress behavior is influenced more by the repository depth variations than the pitch and tunnel spacing. For the final selection of the tunnel spacing, pitch, and repository depth, other aspects such as the nuclide migration through a groundwater flow path, construction costs, operation costs, and so on should be considered.

Finite element analysis of shallow buried tunnel subjected to traffic loading by damage mechanics theory

  • Mohammadreza Tameh
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제38권1호
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    • pp.57-68
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    • 2024
  • Tunnels offer myriad benefits for modern countries, and understanding their behavior under loads is critical. This paper analyzes and evaluates the damage to buried horseshoe tunnels under soil pressure and traffic loading. To achieve this, a numerical model of this type of tunnel is first created using ABAQUS software. Then, fracture mechanics theory is applied to investigate the fracture and damage of the horseshoe tunnel. The numerical analysis is based on the damage plasticity model of concrete, which describes the inelastic behavior of concrete in tension and compression. In addition, the reinforcing steel is modeled using the bilinear plasticity model. Damage contours, stress contours, and maximum displacements illustrate how and where traffic loading alters the response of the horseshoe tunnel. Based on the results, the fracture mechanism proceeded as follows: initially, damage started at the center of the tunnel bottom, followed by the formation of damage and micro-cracks at the corners of the tunnel. Eventually, the damage reached the top of the concrete arch with increasing loading. Therefore, in the design of this tunnel, these critical areas should be reinforced more to prevent cracking.

지하수 용출과 단층파쇄 위치에 따른 터널 거동 연구 (A Study on Behaviour of Tunnel Considering the Location of Groundwater Leaching and Fault Fracture Zone under Tunnel Construction)

  • 손용민;김낙영;민경준
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.37-43
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    • 2015
  • 터널구조물은 굴착 주변 지반의 강도를 활용하는 구조물로서 지반특성이 가장 중요하다. 단층파쇄대와 같은 취약한 지반 조건이 터널 굴착 구간에 존재하는 경우, 특히 단층파쇄대와 지하수 용출이 동시에 발생하는 조건에서는 터널 굴착 중 과다변위 또는 붕락 등이 자주 발생한다. 이러한 단층파쇄대는 터널 굴착 중 변위 및 붕락의 방향을 결정해주는 중요한 요인이 된다. 단층파쇄대의 규모 및 지표부와의 방향성에 따라 터널 거동 특성이 결정되고 이와 더불어 지하수 용출이 발생되는 경우에는 터널 굴착 중 발생되는 변위 및 붕락 특성이 시간 의존적인 거동을 하게 되는 결정적인 요인이 된다. 단층파쇄대 구간에서 지하수 용출을 해석적인 방법으로 예측하거나 지하수 용출과 단층파쇄대의 상호거동을 분석하였을 경우에 정확하게 예측을 하기가 어렵다. 따라서 단층파쇄대와 지하수가 동시에 발생하는 구간에서는 해석적인 분석방법으로는 한계가 있으므로 실제 시공사례를 분석하여 거동을 종합적으로 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 단층파쇄대의 위치에 따른 실제 터널 거동 특성을 분석하였다.

투수 및 암반거동을 고려한 터널 라이닝의 거동 분석 (Tunnel-Lining Analysis in Consideration of Seepage and Rock Mass Behavior)

  • 공정식;최준우;남석우;이인모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5C호
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    • pp.359-368
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    • 2006
  • 시공후 터널의 거동에 영향을 주는 대표적인 인자들로 시간에 따른 투수상태와 지반의 장기거동을 들 수 있다. 본 연구에서는 이러한 인자들과 관련된 터널거동을 분석하기 위한 수치해석모델을 개발하고 터널이 겪을 수 있는 다양한 시공 후 하중 조건에 대하여 수치해석을 수행하였다. 터널 변상에 대한 영향인자와 터널거동의 메카니즘을 파악하기 위해 가능한 모든 변상 발생 시나리오를 구성하였으며, 부직포의 투수계수, 수위상승, 장기적인 이완하중과 과발파로 인한 손상 등 터널의 시공 후 장기 변상에 관련된 인자들이 조사되었다. 시공 후 터널 변상 발생 시나리오는 터널형식과 그에 따른 하중 메카니즘에 따라 크게 두 가지로 구분할 수 있음을 알 수 있었다. 토사터널에 대해서는 투수상태와 관련된 거동이 주요 변상의 원인으로 분석되었으며 배수재의 투수계수 저하와 수위상승에 의한 영향에 대해 분석하였다. 암반 터널에서는 암반의 점소성 거동을 분석하였고 암반의 이완과 크립에 의한 장기적인 이완하중의 영향에 대해 연구하였다.

Macro-Model of Magnetic Tunnel Junction for STT-MRAM including Dynamic Behavior

  • Kim, Kyungmin;Yoo, Changsik
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권6호
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    • pp.728-732
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    • 2014
  • Macro-model of magnetic tunnel junction (MTJ) for spin transfer torque magnetic random access memory (STT-MRAM) has been developed. The macro-model can describe the dynamic behavior such as the state change of MTJ as a function of the pulse width of driving current and voltage. The statistical behavior has been included in the model to represent the variation of the MTJ characteristic due to process variation. The macro-model has been developed in Verilog-A.

그라우팅 강성도에 따른 2-Arch 터널의 거동 (Behavior of 2-Arch Tunnel with Stiffness of Grouting)

  • 이종민;이상덕
    • 터널과지하공간
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    • 제20권4호
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    • pp.260-266
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    • 2010
  • 본 연구에서는 모형실험을 통한 2-Arch 터널의 거동과 주변지반의 거동으로부터 중앙부 Pilot 터널굴착 및 선행터널(우측터널)과 후행터널(좌측터널) 굴착에 따라 좌 우 터널 상호간에 미치는 영향을 분석하고자 하였으며, 보강영역의 상대강성비와 토피고에 따라 발생하는 원지반 이완영역 및 아칭효과에 의한 중앙필러 및 주변 지반의 하중전이 현상을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 2-Arch 터널의 시공순서를 반영한 실험순서에 따라 모형실험을 수행하였으며, 보강영역의 강성 및 토피고를 변화시켜 이에 따른 2-Arch 터널의 변형 및 주변지반의 변위를 측정하였다.

인접굴착공사 시공단계별 지하철 터널구조물의 변위거동분석 (Displacement Behavior Analysis of Subway Tunnel Structure by Construction Step of Adjacent Excavation )

  • 최정열;이창규;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권6호
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    • pp.751-758
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    • 2024
  • 국내에서는 지하철 터널구조물과 인접한 위치에서 공사 시 자동화계측 시스템을 도입하여 실시간으로 지하철 터널구조물의 안전성을 관리하고 있는 실정이다. 그러나 현재 자동화계측 시스템의 모니터링결과는 일정 기간 내에 측정된 결과 중 최댓값을 안전관리기준치와 비교하여 평가하는 실정이다. 또한 측정결과의 활용도가 매우 낮으며, 믿을수 있는 기준 및 평가 방법에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 인접굴착공사 시 장기간 터널구조물 변위거동 모니터링결과를 이용하여 거동에 영향을 미치는 시공단계를 분석하였다. 현장측정에서는 지하철 터널구조물에 내공변위계를 설치한 후 총 24개월 동안 공사에 따른 변위거동 모니터링 데이터를 수집하였다. 또한 지하철 터널구조물 손상에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 수직방향 변위데이터를 수집하였다. 본 연구에서는 장기간 측정된 데이터를 이용하여 인접굴착공사 시 지하철 터널구조물에 영향을 미치는 공정을 파악하고 취약부 및 안전성을 평가하였다.