• Geomechanics and Engineering
• /
• 제32권2호
• /
• pp.145-157
• /
• 2023

This paper aims at investigating the face stability of large-diameter underwater shield tunnels considering seepage in soft-hard uneven strata. Using the kinematic approach of limit upper-bound analysis, the analytical solution of limit supporting pressure on the tunnel face considering seepage was obtained based on a logarithmic spiral collapsed body in uneven strata. The stability analysis method of the excavation face with different soft- and hard-stratum ratios was explored and validated. Moreover, the effects of water level and burial depth on tunnel face stability were discussed. The results show the effect of seepage on the excavation face stability can be accounted as the seepage force on the excavation face and the seepage force of pore water in instability body. When the thickness ratio of hard soil layer within the excavation face exceeds 1/6D, the interface of the soft and hard soil layer can be placed at tunnel axis during stability analysis. The reliability of the analytical solution of the limit supporting pressure is validated by numerical method and literature methods. The increase of water level causes the instability of upper soft soil layer firstly due to the higher seepage force. With the rise of burial depth, the horizontal displacement of the upper soft soil decreases and the limit supporting pressure changes little because of soil arching effect.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.37-44
• /
• 2006

지반굴착에 의한 일반적인 흙막이공과 친환경성을 만족시키기 위한 조경 및 보강옹벽 등의 시공을 동시에 적용하게 되면 시공기간이 증가하고, 이에 따른 비용도 커지게 된다. 이러한 단점을 극복하여 흙막이벽과 옹벽구조물의 기능을 동시에 가지는 옹벽겸용 흙막이벽 공법이 제시된 바 있다. 하지만 기존에 제시된 공법은 굴착깊이에 대한 한계성을 가지고 있기 때문에 본 연구에서는 기존 공법을 응용한 설계패턴을 제시하였고, 시공사례를 통하여 응용설계법에 대한 시공성 및 안정성을 평가하였다. 그 결과, 배면의 여유공간이 부족한 현장의 경우 일반적인 흙막이벽이 갖는 말뚝의 변위 및 굴착한계깊이가 다소 해결될 수 있는 공법으로서의 적용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제30권3호
• /
• pp.193-213
• /
• 2020

사용후핵연료 심층처분장 처분공에 설치된 압축 벤토나이트 완충재가 처분공 내벽에 형성된 굴착손상영역 불연속면 내로 침투하는 현상을 보다 더 현실적으로 모사할 수 있는 수학적 모델이 개발되었다. 이 모델에서는 압축 벤토나이트의 침투를 평행 평판 암반 절리을 통한 Bingham 유체의 이동으로 가정한다. 개발된 모델에 의해 벤토나이트의 침투현상을 분석한 결과, 암반 절리를 통해 압축 벤토나이트가 침투하는 최대 깊이는 포화 압축 벤토나이트의 팽윤압과 암반 절리의 폭에 비례하며, 압축 벤토나이트의 항복강도에 반비례하였다. 압축 벤토나이트의 점도는 압축 벤토나이트의 침투 속도를 좌우하나, 최대 침투깊이에는 영향을 미치지 않는다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권3호
• /
• pp.907-917
• /
• 2014

연약지반을 매립후 굴착을 시행할 경우 흙막이벽체를 설치하더라도 배면지반에 지반파괴가 발생한다. 이를 최소화하기 위해 억지말뚝을 적용 후 실내모형 실험을 시행하여 억지효과를 규명하였다. 모형토조내 점토를 충진하고 계측시스템을 이용하여, 무보강일 경우와 억지말뚝으로 보강한 경우를 설정하여 굴착에 따른 배면지반의 침하, 간극수압, 토압을 측정하였다. 모형실험 결과 억지말뚝으로 보강할 경우 무보강시와 비교할 때 굴착 단계의 증가와 배면지반의 침하가 감소된 것으로 평가되었다. 간극수압은 보강여부와는 크게 상관없었고, 침하율은 적게 나타났다. 또한, 굴착깊이가 배면지반에 매우 큰 영향을 미치고, 굴착지점과 가까울수록 최대 침하가 발생되는 것으로 평가되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제33권4호
• /
• pp.255-264
• /
• 2023

근래 들어 도심지 지하공간 개발에 대한 수요가 증가함에 따라 도심지 터널계획이 활발히 진행되고 있다. 도심지 구간에는 주민 생활환경을 고려하여 지하정거장이 계획되며, 기존 구조물의 안정성 및 환경훼손 저감 등을 위해 2-Arch터널 정거장을 적용하고 있다. 그러나 도심지 구간은 심한 풍화작용에 따라 불량지반의 심도가 깊게 발달되어 터널 안정성 확보를 고려한 신중한 계획이 요구된다. 이뿐만 아니라 도심지의 복합적인 지반상태를 고려하여 본선터널에 TBM 기계굴착 공법을 적용하는 경우, 기존 NATM형 2-Arch터널과는 시공연계성을 확보할 수 없게 된다. 본 연구에서는 쉴드TBM과 2-Arch터널을 조합한 형태인 TBM선굴진 2-Arch터널을 국내 최초로 적용한 설계사례를 중점으로 기술하고자 하였다. 중앙터널 굴착후 좌우터널 시공을 고려하여 쉴드TBM 세그먼트 설치 및 해체를 위해 고려한 설계사항을 설명하고, 수치해석을 활용한 안정성 검토를 통해 TBM선굴진 2-Arch터널의 설치효과를 검증하였다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제9권1호
• /
• pp.59-68
• /
• 1993

In deep excavations for creation of underground spaces, it would be difficult to predict earth pressure, especially multilayered ground including rock strata. The earth pressures and displacements on the retention walls are measured by load cell, strain gauge and inclinometer which were installed at struts or anchors at 4 deep excavation sites in Seoul area. In this paper, the measured earth pressure from the struts or anchors are compared with Peck's empirical values, and the coefficient of the earth pressures for each strata and horizontal wall displacement are investigated. The coefficient of earth pressure distribution, a(0.65zka), in the flexible and the rigid walls was about 74% and 88% of Peck's value respecitively. The measured earth pressure distributions for the 4 sites showed about 70%∼80% of Peck's empirical values and the average earth pressure coefficients based on the measured data were 0.3 for the felted layer, 0.23 for the weathered rock and 0.19 for the weak rock. The maximum w리1 displacements were found to be less 0.2% of excavation depth.

• 한국농촌건축학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.111-120
• /
• 2006

Our ancestor has accumulated inimitable a building system from experience. and they finally invented Gu-dul that heat the stone as a hitting system. The purpose of this study is to investigate and to write down the on Excavation & Restoration of Traditional Gu-dul in Young-dong. It was found that Gu-dul was the most suited for natural condition. That is wind, direction, earth level. As the results of analyzing the built- technque of traditional Gu- dul : 1) The Gu-dul type is lined, scattered, and mixed. 2) The hight of bank is 25-30cm, 3) The depth of Gaejari is 30-45cm, and The slope of that is gentle. 4) The slope of Gorae(a floor hitter) is 5 - 8%. (from the middle to the edge and from the lower part to the upper part) Therefore, For the practical application of future houses, it will be needed to develop the reasonable hitting system, and suggest to set up Gu-dul for our health and saving energy.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제17권6호
• /
• pp.573-581
• /
• 2019

Excavation of underground cavern and shaft was proposed for the construction of a ventilation facility in an urban area. A shaft connects the street-level air plenum to an underground cavern, which extends down approximately 46 m below the street surface. At the project site, the rock mass was relatively strong and well-defined joint sets were present. A kinematic block stability analysis was first performed to estimate the required reinforcement system. Then a 3-D discontinuum numerical analysis was conducted to evaluate the capacity of the initial support and the overall stability of the required excavation, followed by a 3-D continuum numerical analysis to complement the calculated result. This paper illustrates the application of detailed numerical analyses to the design of the required initial support system for the stability of underground hard rock mining at a relatively shallow depth.

• 토지주택연구
• /
• 제14권3호
• /
• pp.137-144
• /
• 2023

토공계획은 자연상태의 원지반 토량을 절취하여 흐트러진 상태의 토량을 운반하고 성토지반의 활용도에 따라 다짐을 하는 과정에서 토질의 체적변화를 고려하여 수립하여야 한다. 흙의 상태에 따른 체적의 변화를 구하기 위해 일반적으로 심도 2m 깊이에서 시험굴 조사를 통해 얻어진 토량환산계수를 사용하게 되며, 굴착 깊이에 따른 토질의 성질을 고려하지 않고 전체 토공량에 일률적으로 적용하다 보니 토공량 산정에 오차가 발생하고 있다. 특히 신도시 택지개발과 같이 대량의 토공량이 필요한 조성공사의 경우 작은 오차에도 토공량의 차이는 크게 발생하게 된다. 본 연구에서는 심도 2m이상 토질의 물리적 특성을 조사하고 기존의 설계기준인 심도 2m의 토량환산계수와 비교 검토한 결과 굴착 심도가 깊고 대규모 토공사의 경우 심도별 토량환산계수(C)를 적용할 경우 절토량을 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.55-66
• /
• 2013

본 논문은 다양한 굴착조건으로 모형실험을 실시하여 흙막이 벽체 우각부 구간의 거동에 대해 분석하였다. 실험대상 지반은 느슨한 상태의 모래지반으로 구성되었다. 실험의 시공조건은 우각부 길이, 근입깊이, 버팀대의 시공 유 무 등으로 구분하고 굴착은 총 4단계로 굴착하였다. 각각의 시공 및 굴착조건에 대해 모형토조 내 설치된 계측기를 이용하여 벽체변위 및 지표침하를 중점적으로 분석함으로써 우각부 모서리의 거동특성을 규명하였다. 실험결과 우각부의 길이가 길어질수록 벽체변위와 지표침하가 증가되어 직선구간에 비해 우각부구간이 구조적으로 불안한 구간으로 분석되었다. 근입깊이가 길어질수록 우각부 모서리구간의 지표침하가 약 40% 억제되는 것으로 나타나 설계 시 예상치보다 근입깊이를 증가시켜 적용하는 것이 안정성 확보에 유리하였다. 버팀대 추가 설치하여 우각부 모서리구간의 거동을 분석한 결과 최대지표침하는 약 40%, 최대수평변위는 약 30%의 감소효과가 있어 설계 시 우각부 모서리 구간에 근입깊이의 증가와 함께 버팀대를 추가 설치하는 방안이 안정성 확보에 효과적이었다.