• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.22 no.6
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• pp.71-82
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• 2006

One of the most popular pre-reinforcement methods of tunnel heading in cohesionless soils would be the fore-polling of grouted pipes, known as RPUM (reinforced protective umbrella method) or UAM (umbrella arch method). This technique allows safe excavation even in poor ground conditions by creating longitudinal arch parallel to the tunnel axis as the tunnel advances. Some previous studies on the reinforcing effects have been performed using numerical methods and/or laboratory-based small scale model tests. The complexity of boundary conditions imposes difficulties in representing the tunnelling procedure in laboratory tests and theoretical approaches. Full-scale study to identify reinforcing effects of the tunnel heading has rarely been carried out so far. In this study, a large scale model testing for a tunnel in granular soils was performed. Reinforcing patterns considered are four cases, Non-Reinforced, Crown-Reinforced, Crown & Face-Reinforced, and Face-Reinforced. The behavior of ground and pipes as reinforcing member were fully measured as the surcharge pressure applied. The influences of reinforcing pattern, pipe length, and face reinforcement were investigated in terms of stress and displacement. It is revealed that only the Face-Reinforced has decreased sufficiently both vertical settlement in tunnel heading and horizontal displacement on the face. Vertical stresses along the tunnel axis were concentrated in tunnel heading from the test results, so the heading should be reinforced before tunnel advancing. Most of maximum axial forces and bending moments for Crown-reinforced were measured at 0.75D from the face. Also it should be recommended that the minimum length of the pipe is more than l.0D for crown reinforcement.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.37 no.8
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• pp.37-49
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• 2021

A retaining wall system is widely constructed civil structure to maximize the effectiveness of practical use of the land. Recently, the technology which is more eco-friendly and owns seismic stability of the retaining wall system becomes important. In this study, an Eco-BELT system using natural rocks as the front wall is introduced and the seismic characteristics of the Eco-BELT system are analyzed based on 2 and 3 dimensional numerical analysis. The soil-structure interface comprises between backfill soil and natural rocks are considered. The relative density is mainly considered to influence the seismic behavior of Eco-BELT system, and T-shaped deadman is also considered to judge the increase of seismic stability. As a result, lateral displacement of the wall decreases 29.5% in maximum under 90% of relative density and decreases 21.2 to 21.9% with T-shaped deadman, therefore, the seismic effectiveness of T-shaped deadman and increasing relative density of backfill are verified by numerical analysis.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.2 no.2
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• pp.50-61
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• 2000

The ground around the portal of a tunnel is the most typical part showing the 3-dimensional mechanical behavior in the tunnel. The portal slope is constructed at the weathered soft rock-mass, and remains as a potential sliding mass. The slope failure around the tunnel portal may happen drastically and induce the great disaster; hence, for the permanent stability several special techniques are required. To solve this problem, the ground around the tunnel portal may be excavated in the arch shape to develop the arching effect in horizontal direction. With the arch-type portal slope, one can reduce considerably the excavation mass and the damage of environments. This approach has not been attempted yet due to the lack of understanding and the well-defined analyzing method, so the retaining wall type portal is more universal. The 3-dimensional finite element analyses were carried out to prove that the arch type is more advantageous in safety and cost than the right angle type. The influence of the tunnel construction sequence and the strength of the rock-mass on the slope stability was investigated by focusing on the maximum shear strain in the slope, and the yield zone at the tunnel face.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2000.04a
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• pp.13-17
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• 2000

해저관로가 노출되어 있을 경우 파도와 조류 등에 의한 외적 하중으로부터 안정적이어야 한다. 트랜치 구간 내의 해저관로에 작용하는 유체 입자의 속도와 가속도는 해저면과 비교하여 볼 때 현저히 감소하므로 감쇄 계수를 사용하여 트랜치 구간 내에 설치되는 해저관로의 안정성을 해석한다. 그러나, 다양한 트랜치 구간의 깊이와 기울기에 대한 감쇄 계수에 대해 많은 자료가 부족하여 실제 설계에는 한정된 계수들이 이용된다. 본 논문에서는 다양한 깊이와 기울기를 가진 트랜치 구간의 실험 모형을 제작하여 회류 수조에서 P.I.V(입자 영상 속도계) 기법을 이용하여 여러 속도에 대하여 실험을 수행하였다. 다양한 트랜치 구간 내의 실린더 주변의 유동 특성과 유체 입자의 수평 속도를 측정하여 항력 감쇄 계수를 산출해 냈으며 실제 해양 공사에서 적용 가능한 안정성 해석 기준을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 2001.03a
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• pp.118-131
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• 2001

우리 나라의 양수발전소는 지금까지 단일공동을 굴착하였다. 그러나 양양 양수발전소는 두 개의 대공동 즉, 발전소와 주 변전소로 구성된다. 이 경우 공동 구조물의 안정성, 특히 두 공동사이에 형성되는 암주를 영구적으로 안전하게 유지 할 수 있도록 보장되어야 한다. 본 연구에서는 개별요소법을 이용하여 두 공동과 암주의 구조적 안정성을 평가하였으며, 구성모델로 Barton-Bandis의 절리모델을 이용하였다. 현지 암반의 초기응력, 자연절리면의 거칠기계수 불연속면의 공간적 분포 특성과 같은 중요한 요인들은 현지 조사를 통하여 구하였다. 이외에 두 가지 경우 즉, 무보강과 보강의 경우 지보시스템의 최적화를 분석하였으며, 또한 보강효과를 검토하였다. 연구결과 보강의 경우 수평변위와 절리의 전단변위가 감소되었으며 암주내 이완영역 역시 감소됨을 확인하였다. 두 공동사이에 있는 약 36m 두께의 암주에 적절한 보강조치를 취하여 안정성을 확보할 수 있었다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.16 no.6
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• pp.43-50
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• 2000

충북단양군 영춘면 휴석동 지역에 위치한 위험사면은 1972년 456mm의 집중강우에 의해 사면붕괴가 발생하여 가옥 2채붕괴 등의 피해를 유발시켰으며, 지속적인 지반침하가 진행되고 있다. 남한강 하류에 접하고 있는 상기의 위험사면은 산사태에 의한 토사의 이동시 남한강을 덮치게 되어 그 유로의 변화를 일으켜 영춘면의 지역의 침수피해의 대규모의 재해를 일으킬 수 있는 위험성이 내재되어 있다. 본 연구는 상기 위험사면에 대한 지반조사, 지하수 특성 조사 등을 통해 붕적토 사면의 안정해석을 수행하여 최적의 조강 대책안을 제시하고 이에 따른 재해 예방을 도모하고자 한다. 보강대책을 붕적토 사면의 거동특성과 위험사면의 지형적 특성 등을 고려하여 집수정, 수평배수공, 앵커공 및 보강토 옹벽의 복합공법에 의해 위험사면의 안정성을 확보하는 방안을 제안하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.2 no.4
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• pp.39-50
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• 2001

In this study, in order to investigate the effects of reinforcement length and vertical spacing on the factor of safety, the road embankment reinforced by geogrid was analyzed using RSS(Reinforced Slope Stability) program based on limit equilibrium analysis. The result by computer analysis showed that the factor of safety for reinforced slope increased with increasing length of reinforcement and with decreasing vertical spacing of reinforcement up to certain limit. Also, numerical analysis by FLAC was performed on reinforced slope to evaluate the horizontal displacement, horizontal stress, and distribution of tensile forces of reinforcements in the cases of several reinforcement length. The results of analysis showed that the critical failure mode was toe failure or slope failure and the effect by the additional reinforcement length on the slope stability was negligible under stabilized condition.

• Tunnel and Underground Space
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• v.18 no.6
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• pp.427-435
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• 2008

In this paper, review was made for the excavation method and optimum bench length for unstable tunnel face in case of rock classification type V in order to make the best use of in-situ bearing capacity. 3D FEM analyses were performed to investigate the influences on the tunnel face and adjacent area with regard to the pattern and number of bolts when face bolts were used as a supplementary measure. As a result of this study, full section excavation method with sub-bench is effective in reducing the displacement greatly due to early section closure. Displacement-resistant effects in accordance with the bolting patterns are grid type, zig-zag type and then circular type in order of their effect. And horizontal extrusion displacement of tunnel face reduces as the number of bolts increase. A grid type face bolt covering $1.5m^2$ of tunnel face could secure the face stability in case of full section excavation method with sub-bench.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.1 no.2
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• pp.79-89
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• 1997

The objective of this paper is to investigate the mechanical characteristics of the laminated rubber bearings (LRBs) for the seismic isolation. The evaluations of the proposed equations of the LRB horizontal stiffness are carried out and these equations are extended to the visco-elastic problems to investigate the damping amplifications of LRBs. The stability evaluation of LRBs is also performed. For investigation of the dynamic characteristics of LRBs, the horizontal stiffness equations of the LRBs considering the P-delta effects are applied to the modeling of a seismically isolated structure and the earthquake response time history analyses are carried out. From this research, the proposed simple equation of the horizontal stiffness of LRB is so useful for the design loads and easily extended to the visco-elastic problems. Through the stability evaluation of LRB, the increasing ratio of the total rubber thickness of the LRB severely decrecises the bucking load than the increasing ratio of unit rubber thickness. From the comparison of the dynamic shear deflection of LRB, the analysis results are in good agreement with those of the experiments.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.20-20
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• 2010

강원도 태백 지역에 위치한 조선누층군의 세송층을 대상으로 암상변화, 해수면 변화, 안정탄소동위원소 층서를 조사하였다. 세송층은 중기에서 후기 캄브리아기에 속하는 지층으로서 직동지역과 사군다리지역에서 조사하였다. 직동지역의 세송층은 수평층리 이회암상, 리본 석회암상, 단괴 석회암상, 수평층리 사암상, 석회역암상으로 구성되어 있으며, 이들은 내부완사면, 중부완사면, 외부완사면의 세개의 상조합으로 분류되었다. 세송층의 하부로부터 약 30m 까지는 리본석회암상과 석회역암상, 일부 단괴석회암상이 나타나는 구간으로 중부완사면 환경에서 퇴적된 것으로 해석되며, 약 30m부터 42m 까지는 점차 이회암상의 비율이 증가하여 상향 세립화의 경향성을 보이는 구간으로 외부완사면 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 사군다리 지역은 세송층의 상부가 나타나는 곳으로 평행엽층리사암상과 단괴석회암상이 관찰되며 중부완사면 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 세송층의 석회암은 하부 이암, 중부 와케스톤, 상부 와케스톤과 팩스톤으로 변화하는 것으로 관찰되었다. 세송층에서의 안정탄소동위원소 잘량 분석결과 양의 값(2.5-3.0‰)을 보이는 Peak 구간이 하부로부터 25m 높이 부근에서 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과는 Steptoean 시기(약 496 Ma)에 전 지구적으로 발생했던 안정탄소동위원소 값의 양(positive)의 변동을 반영한 SPICE(Steptoean positive carbon isotope excursion) 구간에 해당되는 것으로 해석된다. SPICE 구간은 세송층의 중상부에 해당하는 곳으로 와케스톤, 팩스톤의 석회암을 포함하는 석회역암상, 단괴 석회암상으로 구성되어 있으며 이는 상대적으로 해수면이 낮았던 시기를 지시한다. 이러한 SPICE는 큰 규모의 전 지구적 탄소순환의 변동을 대표하며 대륙 간의 대비를 용이하게 하고 퇴적당시의 환경적 변화를 해석하는데 도움을 준다. 북중국과 북미 Laurentia의 안정탄소동위원소 값을 비교해보면 두 지역 모두 세송층과 유사한 값을 보인다. 다만 북중국 지역은 Chuangia Zone에서 SPICE가 나타나는 반면 세송층은 Prochuangia Zone에서 SPICE가 나타난다는 차이가 있다.