• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.409-416
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• 2005

Design analysis for underground spaces requires evaluating stability related to tunnel collapses. A failure mode is one of the critical factors in the conventional methods of stability analysis. Therefore identification of failure modes is essential in securing safe construction in the phase of design analysis, instrumentation planning and implementation of reinforcing measures. In this study failure modes at the tunnel heading in granular soils are investigated using physical model tests and numerical simulation for various tunnel depths and ground surface inclinations. Test results indicated that the effect of depth and inclination of ground surface on a failure mode are significant. It is identified that, with an incase in depth, failure modes become localized in a region close to the tunnel. It is also known that an increase in the inclination of ground surface results in inclined and wide failure modes.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.395-402
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• 2000

고속철도터널 시공전에 폐광된 광산의 채굴공동의 변형거동이 철도터널의 안정성에 마치는 영향을 조사하고자 이 지역에서 지질조사, 암반의 공학적 평가 및 평가요소에 대한 다중회귀분석, 수치해석 입력자료의 취득을 위한 많은 조사를 수행하였다. 암반의 공학적 분류결과 절리면에 대한 상태가 RMR 값을 결정하는데 가장 중요한 변수로 나타났고 ,Q값을 결정하는데는 절리군의 수가 가장 중요한 변수인 것으로 분석되었다. FLAC에 의한 해석결과 고속철도구간 서측 하부 50m 지점에 위치한 채굴적의 변형거동은 암반의 역학적 특성에 따라 변형양상은 다를 수 있으나 고속철도터널에 침하성 변위를 유발시킬 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 그러나 채굴적을 광체와 같은 역학적 특성을 갖는 재료로 충전 시켰을 때 침하성 변위는 나타나지 않는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제24권6호
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• pp.505-518
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• 2021

The present paper has been carried out to understand the effects of impact loading on the rock tunnels, constructed in different region corresponding to varying unconfined compressive strength (UCS), through finite element method. The UCS of rockmass has substantial role in the stability of rock tunnels under impact loading condition due to falling rocks or other objects. In the present study, Dolomite, Shale, Sandstone, Granite, Basalt, and Quartzite rocks have been taken into consideration for understanding of the effect of UCS that vary from 2.85 MPa to 207.03 MPa. The Mohr-Coulomb constitutive model has been considered in the present study for the nonlinear elastoplastic analysis for all the rocks surrounding the tunnel opening. The geometry and boundary conditions of the model remains constant throughout the analysis and missile has 100 kg of weight. The general hard contact has been assigned to incorporate the interaction between different parts of the model. The present study focuses on studying the deformations in the rock tunnel caused by impacting load due to missile for tunnels having different concrete grade, and steel grade. The broader range of rock strength depicts the strong relationship between the UCS of rock and the extent of damage produced under different impact loading conditions. The energy released during an impact loading simulation shows the variation of safety and serviceability of the rock tunnel.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.5-12
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• 2023

최근에는 도시개발 및 확장으로 지하철, 도로, 대형관로 등 기존 터널 구조물에 인접하여 건설 계획이 증가하고 있다. 기존 터널에 인접한 구조물 계획은 신규 구조물의 시공방법 및 인접 정도, 위치에 따라 터널 안정성 미치는 영향이 다르다. 특히 압력 수로터널은 지반 거동 특성 및 운영 특성에 있어 도로터널 및 철도터널과는 매우 큰 차이를 보인다. 따라서 수로터널의 거동 특성 및 신규공사 공법을 고려하여 근접시공으로 인한 안전영역에 대한 재검토가 필요하다. 본 연구에서는 기존 터널 인접 시공 기준을 조사하고 수로터널 특성을 고려하여 안정성 평가를 수행하였다. 안정성 평가는 운용 중인 터널의 콘크리트라이닝의 열화를 고려하여 수치해석적 방법으로 평가하였다. 또한, 신규 구조물의 말뚝 시공 및 발파굴착에 의한 진동 영향을 검토하여 인접 시공방법에 따른 기존 터널 안정성이 확보되는 영역을 검토하였다. 국내 다양한 근접시공 영역에 대한 기준을 바탕으로 운용 중인 수로터널 특성을 반영하여 안전영역을 재검토하였으며, 이를 바탕으로 근접 안전 시공범위를 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제7권3호
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• pp.191-201
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• 1997

Geological and geotechnical surveys, in general, should precede the excavation to ensure the safety of the tunnel and should be followed up according to the various geological condition during the excavation. However actually the standard support patterns which were decided during the design step used be insisted for the whole excavation steps in spite of the various geological conditions. OO tunnel was excavated with NATM and a support pattern type-V in weak rocks. When the tunnel was excavated up to 25m long, the severe displacement was generated in the portal area and the shotcrete was damaged to make the cracks and the tunnel face was totally collapsed. It might happen owing to the one-day heavy rain, but the exact reason for that accident should be found out and the new optimal support patternt needed. Consequently three dimensional numerical analysis was applied for the evaluation of the cause of the tunnel collapse instead of two dimensional analysis, because three dimensional analysis can show better the real field phenomenon than two dimensional analysis in which the load distribution methods are adopted for the tunnel excavation. We could simulate the actual situations with three dimensional finite difference code and propose the new optimal support patterns.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.39-46
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• 2016

터널구조물의 안정성 최종평가는 굴착완료 후 현장계측을 수행하여 계측값의 수렴 여부를 통해 판단하는 것이 일반적 평가 기준이다. 본 연구에서는 굴착하는 터널 주변 지반조건이 불량하여 터널 안정성 확보를 위한 보강을 적용한 후 국부적으로 보강구간에서 추가적인 붕락 또는 과다변위가 발생한 터널현장시공 사례의 해석적 방법과 상관성을 분석하였다. 추가 붕락터널에서 붕락유형을 조사해 보면 대부분 천단부 붕락이 발생하고 붕락된 구간에 대한 지질적인 조건을 분석해보면 천단부에서 지표부 인근까지 연장되어 존재하는 단층파쇄대가 존재하는 경우와 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 이와같이 단층파쇄대와 같은 지반조건이 터널 천단부에서 지표부 인근까지 연장성을 가지는 경우에는 기존 수치해석적 방법으로 예측한 거동보다 더 큰 거동을 하는 것으로 분석되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.141-150
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• 2009

불연속면이 발달한 암반 내에서 해저터널을 시공할 경우 절리 내의 지하수 흐름이 터널 거동에 커다란 영향을 마치므로 안정성 평가 시 수리-역학적 연계해석이 필요하다. 실무에서는 일반적으로 암반이완하중을 고려하여 터널의 콘크리트 라이닝을 설계한다. 연속체 해석 시 잠재적 이완영역을 터널 주변의 국부안전율 분포를 이용하여 수치해석에 의해 산정하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 절리가 발달한 암반의 경우는 절리의 거동이 터널 전제 거동에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 불연속 암반 내에 터널 굴착으로 인해 발생하는 잠재적 이완영역을 산정하는 방법을 제안하고 민감도 분석 및 연속제 해석 결과와 비교를 통해 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.231-237
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• 2001

This paper presents some proposed methods for discontinuum analysis with rock discontinuities data acquisited in tunnel design stage. The limit equilibrium method for rock block sliding and falling proposed in this paper can consider the tunnel excavation and support stage, and, to the extent, the standard deviations and means of joint set orientation. Simple Distinct Elemet modelling methods are recommended in estimating the stability of tunnels in jointed rock masses. Because, the simple models are likely to show more consistent and clear than very complex model with finite joint length and joint deviation parameters.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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• pp.543-552
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• 2010

Due to increase in urban tunnelling as urban population and traffic volume increase, problems related with site security and civil appeal also increase. This paper presents a comparative analysis between conventional 2-arch tunnel method and non-pilot 2 arch tunnel method, which were performed in the basic design of Wie-Rae region. According to the analysis results, non-pilot 2-arch tunnel method is more efficient in terms of stability, constructability, and economic aspect. It is authors' wish that design procedure and method presented in this paper could help the design and construction of non-pilot 2-arch tunnel that should be planned in the near future.

• 터널과지하공간
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• 제15권6호
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• pp.400-410
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• 2005

토사지반에서 얕은 터널을 굴착하는 경우, 터널 막장부의 파괴 메카니즘이 터널 안정성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 일련의 굴진장을 고려한 2차원 종 방향 터널 모형 실험을수행하였다. 그 결과 얕은 터널의 파괴 메카니즘은 굴진장이 길어질수록 파괴모드 1에서 파괴모드 2로 변하는 것을 알 수 있었다. 또한, 모형실험결과와 수치해석을 비교하여 터널에 작용하는 최소 지보압과 진행성 파괴 거동에 대하여 분석하였다.