• 한국지반공학회논문집
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• 제36권11호
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• pp.119-133
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• 2020

지중공동구는 대표적인 개착식 지중구조물로, 지진시 지반의 변위로 인한 지진력이 작용하는 구조물이다. 시설안전기술공단에서는 2020년에 기존 시설물(공동구) 내진성능 평가요령을 제정하여 배포하였다. 본 논문에서는 내진성능평가요령에서 제시하고 있는 두 가지 성능평가방법인 응답변위법과 응답이력해석기법을 소개하고, 대표 공동구에 대해서 두 가지 내진성능평가방법을 적용하여 그 결과를 비교·검토 하였다. 평가에 사용된 공동구는 1988년 건설되어 내진설계가 적용되지 않은 공동구 이다. 응답변위법은 기반면 속도응답스펙트럼으로부터 단일코사인과 이중코사인 방법을 적용하여 내진성능평가를 실시하였다. 응답이력해석은 지반과 구조재료 모두 비선형 거동을 나타낼 수 있는 유한차분해석프로그램을 사용하여 2차원 평면변형율 해석을 시행하였다. 붕괴방지 수준의 지진에 대한 성능평가 결과 응답변위법은 구조물이 탄성범위내 거동하는 것으로 평가되는 반면, 응답이력해석은 구조물 일부에서 소성힌지가 발생하는 결과를 나타내었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.469-478
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• 2023

도심지 대심도 터널은 자동차와 열차가 다니던 지상공간을 친환경적인 공원으로 시민에게 돌려주고, 지하는 복합적인 교통인프라 시설의 구축이 가능한 미래지향적인 건설방안이다. 하지만 일부 언론과 영화에서 터널공사는 지반침하, 붕괴 등의 재난의 대상으로 묘사하는 경우가 종종 있었다. 실제로 대부분의 도심지 대심도 터널공사 진행 과정에서 노선 부근 주민의 굴착 반대 민원으로 인해 사업추진에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 대심도 터널과 관련된 시민여론조사를 통해서 지하 공간개발에 대한 인식과 대심도 터널 공사에 대한 시민 우려사항을 파악하고 이해관계자의 손실보상에 대한 의견을 조사하였다. 대심도 터널공사와 관련된 현행법령을 검토하여 공사단계별 공공참여 가능성을 분석하고 지하공간의 보상과 관련된 구분지상권에 대하여 살펴보았다. 여론조사에서 시민이 우려하는 대심도 터널공사의 이슈사항이 현행기술로 해결 가능한 문제임을 파악하고 공공참여를 통해 터널공사의 안정성을 확신시키기 위한 제도적 개선 방향과 구분지상권 설정에 이해관계자의 협조를 증진하려는 개선방안을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.95-104
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• 2006

콘크리트 도로 상판 또는 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 함몰 또는 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이 공동을 비파괴로 검출하기 위한 방법 중의 하나가 저주파수대 레이더(GPR)의 사용이다. 그러나 이와 같은 토목구조물에는 분해능이 좋지 않은 저주파수대의 레이더를 사용할 수밖에 없기 때문에 작은 공동의 크기나 두께까지 탐사하는 일은 현재 기술로는 거의 불가능하다. 본 연구는 이와 같은 문제와 한계를 극복하기 위해 다양한 공동의 크기와 두께, 깊이를 대상으로 많은 량의 실측 실험을 통해, 저주파 레이더 측정치와 공동 간의 상관관계를 분석함으로 해서 공동의 깊이, 크기와 두께까지를 추정하기 위한 새로운 해석방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 또한 본 검토에서는 공동만을 그 크기(횡폭)에 맞게 화상처리에 의해 나타낼 수 있는 역치를 산정하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안된 방법에 의해 실험실 수준에서는 정도 좋게 공동의 깊이와 크기, 두께를 추정하는 것이 가능하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.557-568
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• 2016

심부 터널을 굴착하는 동안 발생할 수 있는 현상인 압출은 큰 소성 변형과 터널 축소 그리고 지보 붕괴를 일으킬 수 있다. 따라서 압출 현상의 발생 가능성과 변형량, 응력 변화의 정량적 예측은 합리적인 시공 방안을 수립하기 위하여 매우 중요하다. 본 연구는 변형률 연화 구성모델을 이용한 3차원 수치해석을 수행하여 압출 거동을 합리적으로 모사하고 변형량과 소성 범위 등을 정량적으로 예측하고자 하였다. 다양한 범위의 응력 조건과 강도 조건의 42가지 경우에 대한 해석을 수행한 결과 최대접선응력과 암반강도비가 소성 변형량과 소성 깊이를 합리적으로 예측할 수 있었으며 이들의 관계식을 제안하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.261-275
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• 2020

쉴드 TBM 공법을 사용해 단층파쇄대에 소단면 공동구 터널을 굴착 시 과다한 내공변위 및 붕락 발생 가능성이 높다. 단층파쇄대로 인한 트러블 및 공기증가로 인한 공사비 손실을 최소화하기 위해 적절한 지반보강이 요구된다. 본 연구에서는 단층파쇄대의 폭, 단층점토의 존재여부, 토피고 지하수위를 매개변수로 하여 MIDAS GTS NX (Ver. 280)을 이용한 수치해석을 통해 최적보강영역을 제시하고 주변지반 거동을 알아보았다. 그 결과 단층점토가 없는 경우 최대 0.5D 만큼 지반보강 적용 시 내공변위 및 지표침하 기준을 만족하였으며, 높은 투수계수로 인해 0.5D의 차수보강 적용이 필요하다고 판단된다. 단층점토가 존재할 때 내공변위 및 지표침하는 최소 0.5D에서 최대 터널 상부 단층파쇄대 전체에 지반보강 적용 시 안정성확보가 가능하였으며, 단층점토로 인해 지하수 유출량이 기준치 이내로 발생하여 차수보강이 불필요하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4C호
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• pp.255-264
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• 2006

터널 시공시 지반상황이 불량하거나 불확실한 지질정보로 인한 붕락사고를 방지하기 위하여 지보재와 병용하여 터널보조공법을 사용한다. 현재 보조공법에 관련된 전문가 시스템은 인공신경망, 퍼지추론 등의 연구가 진행되었고 터널 기술자에게 보조공법을 결정하는데 많은 도움을 주고 있는 상황이나 보조공법을 결정하는데 있어 정량적인 평가항목을 정하는데 어려움이 많은 것으로 파악되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 사회과학, 의료, 금융, 농업 등 다양한 분야에 걸쳐 데이터분석에 이용되는 데이터마이닝 기법을 공학분야에 적용시켜 보조공법 설계자료를 바탕으로 보조공법의 의사결정 규칙을 추론하고 PDA를 적용한 전문가 시스템을 구축하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제16권6호
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• pp.569-575
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• 2018

The stability of shallow cavities with an arbitrary profile is a difficult issue in geotechnical engineering. This paper investigates this problem on the basis of the upper bound theorem of limit analysis and the Hoek-Brown failure criterion. The influence of pore pressure is taken into consideration by regarding it as an external force acting on rock skeleton. An objective function is constructed by equating the internal energy dissipation to the external force work. Then the Lagrange variation approach is used to solve this function. The validity of the proposed method is demonstrated by comparing the analytical solutions with the published research. The relations between shallow and deep cavity are revealed as well. The detaching curve of cavity roof with elliptical profile is obtained. In order to facilitate the application of engineering practice, the numerical results are tabulated, which play an important role in tunnel design and stability analysis of roof. The influential factors on potential collapse are taken into consideration. From the results, the impact of various factors on the extent of detaching is seen intuitively.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.42-51
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• 2003

The global demand for underground facilities has increased substantially in the past decades, and a substantial number of underground projects have had to deal with challenging ground conditions in urban environments. Particularly challenging are weak and unstable water bearing soils. Advancements in shielded TBM tech-nology have led to significant improvements regarding the ability to control ground deformations in soft ground. Nonetheless, ground collapse may occur even when the most advanced TBM designs are employed if unexpected adverse ground conditions are encountered or if insufficient stabilizing pressure is transferred to the tunnel face. This paper reviews common approaches for face stability and face pressure transmission calculations, and provides an overview of some of the latest technological developments and considerations for soft ground TBM applica-tions.

• Geomechanics and Engineering
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• 제38권5호
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• pp.455-466
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• 2024

Ground collapse may occur around the tunnel when the cavity caused by groundwater runoff cannot resist the surcharge load. Any cavities or subsidence must be managed to avoid dangerous situations by stabilizing the ground through appropriate remedial measures. Trench and trenchless grouting methods can generally be used for the cavity restoration. The trench method is difficult to properly control the injection range and may cause environmental problems due to grout leakage and damages to the adjacent structures due to grouting pressure. In this study, Membrane-grouting method (MGM) is proposed, which, can be an appropriate trenchless grouting method that fills the void tightly and effectively controls the injection range. This method can be an alternative to eliminating the influence of adjacent structures and environmental pollution by inserting a membrane into the cavity and filling the membrane with grout. The membrane blocks the outflow of grout. In addition, it is easy to control the injection pressure to avoid heaving failure. This paper investigates the principle and application of the MGM using a theoretical method, model test and numerical analysis.

• 터널과지하공간
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• 제21권2호
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• pp.103-108
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• 2011

콘크리트 블록에 대한 붙이기 발파실험과 더불어 콘크리트 박스거더 교량의 모형에 대하여 발파해체 실험을 실시하였다. 장약으로는 폭발위력의 기준 약으로 사용되는 TNT를 사용하였다. 실험결과 콘크리트 박스거더 교량의 경우 폭약설치지점의 폭발력뿐 만 아니라 박스거더 내부 벽에 작용하는 폭풍압도 해체에 영향을 미치는 것으로 나타났다.