• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.197-204
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• 2006

대단면 쉴드 TBM을 이용한 터널굴착공법은 여러 기계화 시공법과 함께 향후 터널 연장의 장대화 추세에 부합하여 국내 활용도가 더욱 높아질 것으로 예상되는 터널 굴착공법이다. 특히 쉴드공법은 지반조건이 열악한 얕은 심도의 터널에 적용성이 우수한 공법으로 인식되고 있으나, 부적절한 장비선정, 터널 시공중 장비결함, 예상치 못한 지반조건 조우 등의 문제로 인하여 시공 중 사고 트러블 사례가 종종 발생되고 있다. 특히 터널막장에서의 트러블 발생 빈도가 매우 높아, 안정적이고 효율적인 굴착을 위해서는 굴착중 막장압 관리가 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 터널막장의 안정화를 위한 이론적 막장지보압 산정방법의 고찰과 수치해석적 방법에 의한 지보압에 따른 지반거동 양상을 비교 분석 하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권12호
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• pp.17-23
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• 2022

본 논문은 Top-down 방식과 Bottom-up 방식으로 시공된 프리캐스트 판넬식 옹벽의 안전율 변화를 PLAXIS 2D 소프트웨어를 사용하여 수치해석하였다. 수치해석 조건은 시공방식, 네일 및 판넬의 고정방법, 뒤채움재 다짐상태, 강우조건 등이 있다. Top-down 방식과 Bottom-up 방식의 차이점은 뒤채움재의 유무와 지반굴착의 방식으로, Top-down 방식은 지반을 수직으로 굴착한 뒤 시공하나 Bottom-up 방식은 지반을 경사를 주어 굴착한 뒤 모르타르 및 뒤채움재를 이용하여 판넬을 부착한다. 수치해석 결과 Top-down 방식은 Bottom-up 방식과 비교하였을 때, 우기를 제외한 모든 경우에 더 높은 안전률을 확보하였다. Top-down 방식의 우기 시 안전율 저하는 Top-down 방식으로 시공 시 프리캐스트 판넬을 부착하기 위해 사용한 모르타르가 주된 원인이 된 것으로 판단하였다.

• 대한지질공학회:학술대회논문집
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• 대한지질공학회 2002년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.211-218
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• 2002

TBM 터널굴진시 공법적합성을 평가하기 위한 현장조사 및 물리탐사와 세부지질조사를 수행하였다. 해당지역은 부산시 진구 가야동과 동구 수정동이며 인근 수원지인 덕정정수장에서 생산하는 수돗물을 수정산 배수지까지 확대 공급함으로서 송수공급 계통의 이원화로 안정적인 수돗물공급을 수행하기 위한 배수지터널이다. 이론적으로 굴착속도는 암반의 반발경도, 일축압축강도, 석영함량 및 각종 지질특성에 의하여 좌우되는데, 실지 시공에 있어서는 현장여건상 지질조건이나 일축압축강도등 한정된 자료들을 토대로 시공에 임할 수밖에 없다. 이러한 한계를 극복하기 위한 모형개발을 목표로 본 연구에서는 다양한 현장시험을 토대로 한 TBM 굴진 적합성을 검토하고자 하였다. 국내 시공경험상 및 지질특성만을 고려 할 때 본 과업구간의 TBM 적용성은 양호할 것으로 판단하였으나, 뚜렷한 근거에 의거하지 않은 설계는 시공단계에서 엄청난 손실을 야기하게 되므로 보다 상세한 검토를 수행하게 되었다. 본 연구에서는 TBM 공법선정의 적합성을 검토하기 각종 조사 자료들을 정리하였고, 국내시험의 한계점들을 극복하기 위한 적합한 모형개발의 필요성을 제시하고자 하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제19권4호
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• pp.11-22
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• 2001

토목공사장에서 암파쇄 작업은 경제성과 안정성에 지대한 영향을 미치는 작업이다. 본 논문은 대전지역에서 수행된 암파쇄 공법 설계 및 시공사례로서, 현장암반의 특성을 고려한 적정발파공법을 선정하기 위하여 대상 지역의 지질현황을 조사·분석하고, 또한 민원이 첨예한 도로개설 공사장에서 시험발파를 실시하여 이를 토대로 암절취 공법을 선정하여 시공한 사례보고이다. 대전지역의 지질은 선캠브리아기의 변성암류와 변성퇴적암류 및 이를 관입한 심성암류와 중생대 화강암으로 이루어져 있는 복잡한 분포를 이루고 있다. 사례연구 대상 현장은 편상구조가 현저한 관입 편상화강암 및 화강암질 편마암으로 구성되어 있었으며, 시험발파 및 분석결과를 기초로하여 25.5m이내 지역은 HRS 등 무진동 파쇄공법의 적용을 제안하였고, 25.5∼36m 범위의 대부분 지역은 진동제어를 할 수 있는 제어발파공법을 권장하였고, 기타 진동 영향권에서 비교적 안전한 것으로 나타난 지역은 소발파공법을 적용하도록 제안하였다. 제안된 안에 따라 설계를 보완하고 시공한 결과 문제의 발생없이 성공적으로 시공이 완료되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.71-86
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• 2001

본 고에서는 도심지 터널의 과학적인 설계/시공을 위한 요소기술 확보의 일환으로 기존의 연구자들이 제시한 손상평가 기법을 토대로 터널굴착에 따른 지중매설관 손상여부의 예비평가를 위한 평가기법을 제시하였다. 제시된 기법을 토대로 다양한 경우에 대한 매개변수 연구를 수행한 결과 지반침하곡선의 경사 및 곡률 등 침하곡선의 제반특성에 기반을 둔 본 연구에서 개발된 손상평가기법의 평가결과는 변곡점의 위치에 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 따라서 현장 특유의 지반특성 및 시공조건이 반영된 변곡점 산정식의 개발을 위한 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 아울러서 터널심도가 터널직경의 2.5배 이하인 경우 손상도가 현저히 증가하며, 전반적으로 관의 재질이나 조인트의 형식에 관계없이 관체의 인장변형률이 손상여부를 결정짓는 인자인 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 결과를 종합하여 터널과 매설관의 상대적 위치 및 지반손실량에 따라 매설관의 손상정도를 정량적으로 평가할 수 있는 설계도표를 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.71-76
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• 2009

GK침매터널은 침매터널공법으로는 국내 최초이다. 국내 시공사례의 부재, 최대 수심 약 50m에서 이루어지는 침매함체 연결 및 연약지반 등 시공상 많은 어려움에도 불구하고 현재 여덟 개의 침매함체가 성공적으로 시공되었으며 올해 안에 열 두번째 함체까지 시공될 예정이다. 본 논문의 목적은 GK 침매터널에 대한 설계 및 시공 조건을 유사 프로젝트를 수행하는 터널공학자들에게 소개하여 용이하게 프로젝트를 수행할 수 있게 하기 위함이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.75-89
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• 2004

콘크리트 포장의 장기 공용성은 시공조건과 환경조건에 크게 좌우된다. 즉 초기에 무작위 균열이나 균열틈이 많이 벌어진 경우 포장수명을 저감시키는 원인이 된다. 시공당시의 온도와 습도, 시멘트와 골재의 종류, 양생조건들은 콘크리트포장의 품질에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 그 중에서도 대기온도와 수화열의 증가에 의한 높은 온도차이는 심각한 초기균열을 발생시키는 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차광막을 사용하여 콘크리트 슬래브의 온도를 제어하여 초기균열이 발생할 가능성을 낯추고 슬래브질이의 온도차이에 의해 발생되는 curling stress를 줄일 수 있었고, 강도에 있어서는 차광막 설치 구간이 일반시공구간보다 장기강도를 크게 할 수 있음을 확인하였다. 또한 콘크리트포장의 포설 후 72시간의 강도 및 응력을 예측하는 프로그램인 HIPERPAV를 사용하여 초기에 균열이 발생할 가능성을 비교해본 결과 차광막을 설치한 구간이 본 시험시공의 예에서 균열이 발생하지 않을 가능성(reliability)이 차광막을 설치하지 않은 구간(일반시공구간) 72.5%. 차광막설치 구간 95%로 나타나 차광막설치 구간이 차광막을 설치하지 않은 구간보다 균열이 발생하지 않을 가능성을 크게 증가시킬 수 있을 것으로 분석되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.33-45
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• 2022

본 논문에서는 연약지반개량을 위해 활용되고 있는 다짐말뚝공법 시공 시 발생하는 공극 막힘을 규명하고자 일련의 축소모형실험을 수행하였다. 다짐말뚝 타설 시 Air-jet에 의한 골재 압출 공정 과정에서 점토-골재 복합지반 사이에 상당한 압력이 재하 되어 소산되는 과정에서 공극 막힘이 심화되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 다짐말뚝이 시공된 연약지반을 1차원 점토-골재 복합지반으로 모사하고 양단경계에 시공 시 발생하는 압력 차이를 재하하는 실험시스템을 개발하였다. 개발된 실험시스템을 이용하여 다짐말뚝 시공 조건에서 발생하는 공극 막힘의 메커니즘을 규명하고자 하였다. 본 연구에서는 쇄석과 공극 막힘 현상을 개선하기 위해 제안된 입도조정골재에 대하여 압력재하실험을 수행하여 재료에 따른 공극 막힘을 비교하였다. 실험 결과, 압력 조건에 따른 쇄석과 입도조정골재의 점토 혼입 메커니즘을 관찰하고, 점토-골재 복합지반으로의 유입과 유출 유량의 측정을 통하여 통수능을 비교·분석하였다. 다짐말뚝의 시공 조건에서는 일반적인 공극 막힘 형태인 Blinding과 Blocking현상이 관측되었고, 이에 더하여 Infiltrating현상이 새롭게 발견되었다. 또한, 쇄석은 Blinding, Blocking과 Infiltrating 현상이 모두 관찰되었으나, 입도조정골재는 Blinding현상만이 관측되어, 공극 막힘이 거의 발생하지 않아, 쇄석에 비하여 배수성능이 우수하게 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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• pp.536-549
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• 2005

국내 대부분을 차지하고 있는 NATM의 주요원리는 주변지반의 지보효과를 활용하는 터널굴착공법이다. 따라서 실제 지반조건이 원설계조건 보다 역학적으로 불량한 경우 보강공법의 적용은 필수적이라 할 수 있으나, 합리적인 설계변경은 현실적으로 쉽지 않은 실정이다. 또한 현실적인 이유로 양방향으로 터널을 관통하는 설계법과 달리 종종 1방향 굴진으로 터널을 관통하는 경우가 있다. 그러나 이러한 1방향 굴진은 불가분 굴진 종점부에서 저토피 갱구를 향하게 되므로, 지반이 연약한 경ㅇ우 막장 붕괴의 위험이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 본 터널은 설계 시 갱구부 지반을 풍화암과 연암으로 보고 설계 하였으나, 실제 굴착 시 확인된 지층은 핵석을 포함한 실트질모래(SP-SM)로 판명되었다. 더구나 터널굴진 방향에 있어서도 양방향 굴착이 아닌 저토피 갱구를 향한 1방향 굴진을 실시하였으며, 이러한 시공 중에 터널관통을 불과 19m 남겨둔 갱구부에서 막장부괴와 동시에 상부사면 함몰이 발생하였다. 본 연구는 토사터널 갱구부 1방향 굴진 시 발생한 막장붕괴 보강사례로서, 지상보강(시멘트밀크 그라우팅)과 갱내보강(방사상 FRP보강그라우팅) 그리고 인버트폐합을 실시하여 성공적으로 터널시공을 완료한 사례연구이다. 본 사례는 향후 토사터널 갱구부의 설계와 시공에 유용한 참고자료가 될 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.45-56
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• 2001

터널 시공에 영향을 주는 지질구조에 대한 정확한 정보를 얻기 위해서는 시공 중의 탐사기법이 중요한 역할을 한다. 국내에서 막장 전방 지질조건을 예측하기 위한 터널내 탄성파 반사법 탐사로는 TSP(Tunnel Seismic Prediction)법을 주로 적용했으나, 본고에서는 HSP(Horizontal Seismic Profiling)법을 수행하였다. 현장 적용결과 소규모의 불연속면의 존재가 예측되었으며, 또한 지반 조사에서 추정된 RMR 값과 터널내 반사법 탐사를 통하여 얻은 암반조건과 거의 일치하는 결과를 얻었으며, 시공 중 평가되는 암반 분류 및 평가 결과와 비교 검증하였다.