• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.507-520
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• 2014

본 연구는 점성토 지반에서 터널 굴착장비를 이용하여 터널을 굴착할 때 토피고 변화에 따라 발생하는 지표변위 특성을 고찰하였다. 이를 위하여 현장조건과 유사한 시료를 이용하여 실내축소모형시험을 수행하였다. 토피고에 따라 1.5D, 2.0D, 2.5D, 3.0D의 총 4개의 Case 에 대하여 모형시험을 수행하였다. 이러한 모형시험을 통하여 터널굴착 시 발생하는 지표변위를 측정하여 3차원적 영향분포를 정량적으로 분석하였으며, 더불어 변위양상도 규명하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.131-139
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• 2012

본 연구에서는 도심지 소구경 터널굴착공법에서 파형강판으로 제작된 liner plate의 거동특성에 대해 알아보기 위해 유한요소 해석 프로그램인 MIDAS/GTS를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 토피고 변화에 따라 liner plate의 거동특성을 알아보기 위해 토피고는 5 m, 10 m, 15 m, 20 m, 25 m 5가지 각 조건으로 해석을 실시하였다. 수치해석결과 liner plate의 최대변위와 최대축응력은 부재의 하단부에서 발생되며, 최대전단응력의 경우 부재의 천단부에서 발생되는 것으로 확인되었다. 또한 토피고에 따른 liner plate의 변위, 응력, 전단응력의 변화는 있었으나 그 차이가 미미하고 토피고가 증가함에 따라 점점 구조적 안정성이 확보되는 것으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.693-702
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• 2001

파형강 구조물과 같은 가요성관의 안정성 평가시에는 변형량의 검토가 무엇보다도 중요하다고 생각된다. 파형강 구조물의 수평 변형량은 토피고의 변화에 관계없이 관경이 커질수록 증가함을 알 수 있다. 병렬시공시에 대한 변형 감소량을 토피고 및 관종별로 내 외측으로 구분하여 단일 배치시와 비교 했는데, 변형 감소량이 큰 내측관에 대하여 관경이 1000mm인 경우를 살펴보면, 토피고 10m인 경우가 토피고 0.5m인 경우에 비해 변형 감소량이 약 4배 크게 나타남을 알 수 있었다. 또 관경의 종류 별로 변형 감소량을 비교해 보면 관경이 3000mm인 경우가 관경 1000mm인 경우에 비해 변형 감소량이 약 13~15배 크게 나타났다. 그리고 내측관과 외측관에 대하여 비교해 보면 내측관의 경우가 외측관의 경우에 비해 1.6~2.0배 정도 더 변형 감소량이 크게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.43-53
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• 2019

본 논문에서는 하수관거 파손에 따른 토사 유실로 인해 발생되는 지중 공동 및 이완영역의 규모를 정량적으로 분석하기 위해 하수관거 파손 폭과 하수관거 상부의 토피고 변화를 고려한 유한요소 수치해석을 실시하였다. 수치해석에서는 선행 연구에서 검증된 역학모델을 적용하였으며, 강제변위법을 이용하여 토사 유실에 따른 하수관거 파손부 주변지반의 역학적 거동을 모사하였다. 수치해석 결과로부터 파손 폭 및 토피고 변화에 따른 모형지반의 간극비 분포, 지표면 침하, 전단응력 분포 특성을 분석하였다. 또한, 지중의 전단응력 감소 특성을 분석하여 지중 공동 및 이완영역의 경계를 결정하였으며, 파손 폭과 토피고 변화에 따른 공동 및 이완영역의 발생 규모를 정량적으로 평가하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권8호
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• pp.79-88
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• 2012

본 연구에서는 Terzaghi 수정표, Terzaghi 이론식과 본 논문에서 제안하고자 하는 지반-라이닝 상호 작용(Groundining Interaction) 모델을 적용하여 다양한 암반등급, 토피고 및 측압계수($K_0$)의 변화에 따라 콘크리트 라이닝에 작용하는 이완하중의 영향을 비교분석 하였다. 본 연구 결과, Terzaghi 수정표는 토피고와 측압계수의 영향을 반영할 수 없었으며 Terzaghi 이론식은 토피고와 측압계수의 영향은 적으며 연암 및 토사지반에서만 적용이 가능하였다. 지반-라이닝 상호작용(G.L.I) 모델은 다양한 암반등급에서 적용 가능할 수 있었으며 토피고와 측압계수의 영향까지도 고려할 수 있었다. 특히, G.L.I 모델은 Terzaghi 방법에 비해 풍화토 지반에서 최대 약 30% 정도의 이완하중 감소효과가 있었으며, 특히 40m이하 저토피와 측압계수 1.0이상일 경우 효과가 높았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.235-253
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• 2018

지하관거 균열로 인한 지하수의 흐름은 주변 지반의 토사유실을 야기하여 관거 인접 지반에서의 공동발생, 나아가 지반함몰(싱크홀) 원인이 된다. 본 연구는 관거의 균열을 모사하는 모형시험을 통해 비점착성 지반에 위치한 지중 비압력 관거의 균열로부터 비롯되는 지반함몰 메커니즘과 이로 인한 파괴모드를 조사하였다. 토사유실 및 함몰 영향인자로서 균열크기, 관거유속, 지하수위, 토피고 그리고 지반구성재료 등을 채택하여 이들 인자들이 함몰거동에 미치는 영향을 조사하였다. 각 인자들에 따른 지반파괴의 형상(파괴모드)과 지반유실량을 분석한 결과, 토피고와 지하수위가 일치하는 경우 최종파괴모드는 침식각이 불연속적으로 변화하는 'Y'형으로 관찰되며, 지하수위가 더 높게 위치하는 경우 침식각이 일정한 파괴면 형상인 'V'형으로 나타난다. 토피고가 증가하는 경우의 파괴형상에서 토피고 영향에 무관한 길이와 토피고에 따라 점진적으로 증가하는 폭을 갖는 수직함몰구간이 형성되는 결과를 얻었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.65-73
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• 2004

파형강관의 해석은 2차원 프레임 해석이나 압축링 모델에 의존하고 있다. 이는 흙-구조물 합성구조계의 거동을 고려하지 않은 해석이다. 파형강관 구조물은 토피고와 지간에 따라 하중저항시스템이 변화한다. 따라서, 흙-구조물 합성구조계의 작용을 고려한 유한요소해석을 통해 파형강관의 거동특성을 확인하였다. 적정토피고 이상 성토하면 파형강관은 연성관의 토압분포에 따른 거동과 유사하며, 차량하중의 영향은 적정토피고 이상 성토할수록 감소하였다. 그러나, 적정토피고 이하로 성토할 경우, 연직토압이 감소하고 파형강관 측면의 수동토압도 감소하여 완전한 연성관 거동을 나타내지 못했고, 성토 높이가 적정토피고 이하로 작아질수록 차량하중이 단면력에 미치는 영향이 커져, 파형강관 구조물의 거동을 지배하였다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제25권3호
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• pp.17-27
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• 2023

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.55-68
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• 2006

본 논문은 CHBDC(2000)에서 적용중인 지간 8m까지 사용 가능한 지중강판 박스컬버트의 휨모멘트 설계식을 연구하였다. 3단계의 시공과정(최소 토피고까지의 뒷채움, 토피고까지의 뒷채움, 활하중 재하)을 고려하고 대골형 파형강판을 사용하여 지간 3m~12m에 해당하는 지중강판 박스컬버트의 수치해석을 수행하였다. 휨모멘트 계산식은 지간, 토피고 뒷채움 흙 같은 다양한 설계변수를 고려한 수치해석 결과를 토대로 새롭게 제안되었다. 또한, CHBDC(2000)의 휨모멘트식에서 새롭게 제안된 계산식의 타당성은 기존의 계산식과 수치해석결과와 비교하여 평가 되었다. 기존의 CHBDC(2000)의 식으로 구한 모멘트는 지간 8m이하에서 수치해석 결과와 잘 일치하지만, 지간 8m이상에서는 과소평가 되었다. 반면에, 제안된 식으로 산정한 모멘트는 지간 3~12m까지 수치해석 결과와 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.173-180
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• 2001

지진동으로 인한 개착식터널의 동적 거동특성을 파악하기 위해 Prototype터널 폭이 약 14.2m, 높이가 약 8.5m를 1/40sca1e로 축소제작한 모형체의 진동대 실험을 수행하였으며 본 실험에서는 터널의 토피고 및 원지반의 경사각에 따른 영향을 분석하였으며 이를 동적수치해석결과와 비교 분석하였다. 진동대 실험결과 터널의 토피고가 증가할수록 터널에 발생되는 응력 및 가속도는 감소하는 것으로 나타났으며 이는 터널의 설치심도가 증가할수록 주변지반의 구속효과가 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 또한 원지반의 경사가 완만할수록 터널에 발생되는 응답치는 증가하는 경향을 보이고 있는데 이는 지진동으로 인한 주변지반의 구속효과가 원지반의 영향 보다는 되메움토사의 영향을 지배적으로 받기 때문인 것으로 판단된다. 또한 진동대실험결과 및 상시조건의 구조해석결과와 비교하면 터널의 토피고가 터널직경의 1배(1D)이상 확보되는 조건일 경우, 지진동이 터널에 미치는 영향이 적은 것으로 나타났다.