• Geomechanics and Engineering
• /
• 제32권3호
• /
• pp.293-305
• /
• 2023

To ensure the safety of underground infrastructures, ground can sometimes be first treated by cement slurry and then stabilized using artificial ground freezing (AGF) technique before excavation. The hydration heat produced by cement slurry increases the soil temperature before freezing and results in an extension of the active freezing time (AFT), especially when the Metro Jet System (MJS) treatment is adopted due to a high cement-soil ratio. In this paper, by taking advantage of an on-going project, a case study was performed to evaluate the influence of MJS and AGF on the ground temperature variation through on-site measurement and numerical simulation. Both on-site measurement and simulation results reveal that MJS resulted in a significant increase in the soil temperature after treatment. The ground temperature gradually decreases and then stabilized after completion of MJS. The initiation of AGF resulted in a quick decrease in ground temperature. The ground temperature then slowly decreased and stabilized at later freezing. A slight difference in ground temperature exists between the on-site measurements and simulation results due to limitations of numerical simulation. For the AGF system, numerical simulation is still strongly recommended because it is proven to be cost-effective for predicting the ground temperature variation with reasonable accuracy.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
• /
• pp.281-289
• /
• 2002

This paper is described for the flame behaviors in light railway cabin by numerical simulation code, which can be interpreted the design parameters in terms of suppression the fire propagation and excavation the passengers safely. The results shows that the flame intensity(fire temperature, smoke density) depends on the firing points in cabin and propagates rapidly whole cabin space rather than modern subway cabin due to smaller inner space. The data will be used to how can be get the safety case, which is described on the operating principles for all facilities and logistics against to the light railway firing accidents.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제26권2호
• /
• pp.147-155
• /
• 2013

본 논문에서는 도심지 지하에 터널 전력구를 건설하는 경우 시공단계별 영향을 고려한 구조해석을 수행하였다. 해석대상의 도심지 지하에는 여러 종류의 다양한 라이프라인 구조체가 설치되어 있다. 터널전력구의 구조해석에는 지반체의 유한요소해석 프로그램인 MPDAP을 사용하였다. 라이프라인 구조체와 터널 전력구 사이의 이격거리가 가장 작은 대표적인 3개의 단면에 대하여 구조해석을 수행하였다. 터널의 굴착단계별 유한요소해석에서 발생되는 평형불균형성 문제는 평형섭동개념을 적용하여 해결하였다. 또한 터널 굴착에 의한 시간의존 변형의 영향은 하중분담율을 사용하여 시공단계별로 고려하였다. 본 연구에서 검토한 3개의 대표단면에서는 터널 전력구 주변 지반체에서 발생하는 최대변위값은 허용변위값이내를 보여주었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.27-31
• /
• 2015

도심지 구간에 위치한 지반공학 관련 공사 현장에서는 충분한 안전율 확보와 더불어 사용성도 확보해야 한다. 이를 위해서는 공사 중 인접지반에 발생하는 변형을 제어해야 하므로 지반구조물과 관련된 기술 요구사항도 더욱 높아지고 있다. 사용성 확보를 위해서는 지반의 변형을 예측해야 하므로 지반의 강성을 분석해야 한다. 특히 강성의 비선형성과 이방성은 주요인자라 할 수 있다. 본 연구에서는 깊은 굴착 중 지반이 경험하는 응력경로에 따른 강성의 비선형성과 이방성에 대해 실내시험 결과와 전산 해석 결과를 비교하였다. 강성은 변형률이 작은 미소변형률 구간에서 비선형성이 두드러졌으며, 응력경로에도 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 실내시험 결과 압축은 작은 강성을 인장은 큰 강성을 나타내었으며, 깊은 굴착 시 지지벽체 뒤는 압축이 앞은 인장이 지배적인 응력경로를 나타내었다. 굴착 중 발생하는 지반의 변형을 정확히 예측하기 위해서는 지반이 경험하는 응력경로에 따라 변하는 강성의 변화 특성을 고려해야 한다.

• 지질공학
• /
• 제4권1호
• /
• pp.43-55
• /
• 1994

GIS를 이용하여 청주지역을 대상으로 다양한 지질공학 분석들이 통일된 종합 시스템내에서 실시되었다.지질재해,특히 산사태의 재해(hazard)발생과 피해(risk) 예상분석, 개발지역에 대한 토공량 자동분석과 절취 난이도분석 모델 개발 등 종합적인 지질공학 분석들이 당연구 그룹에 구현된 환경지질정보시스템내에서 아주 경제적으로 처리되었다. 실제로 지반 처리를 위한 지질공학연구는 많은 실내 실험자료들을 필요로 한다.그러나 GIS는 기본적인 지질공학 자료들로 부터 다양한 GIS지도모형연구를 통하여 복잡한 분석단계들을 점차 단순화 시킴은 물론,우리가 지금까지 생각해온 지질공학 기술들을 변화시키고,자료들은 조직화하는 능력이 있다.본 연구를 통하여 하나의 통일된 시스템하에서 분석된 GIS의 다양한 지질공학 연구들은 이러한 기본 생각들을 실제로 증명하는 계기가 됨은 물론 지질공학분야에 있어서 GIS의 활용도를 높일 것이다.산사태 분석 모델은 당연구그룹에서 1992년에 개발한 기존 모델을 연구 지역의 특성을 고려하여 재구성 시켰으며, 첨단 산업기지 예정지에서의 절취 난이도 분석모델은 실제 토목공사에 직접 활용될 수 있음은 물론 현재 당연구그룹에서 개발 진행중인 지질공학 분석용 GIS전문가 시스템의 일부이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.71-81
• /
• 2000

NATM 터널을 시공함에 있어서 정확한 지반조사 결과에 의한 설계가 요구되나, 현실적으로 완벽하게 지반조건을 파악하지 못하고 설계가 진행되는 경우가 많다. 특히 연약지반 또는 지하수의 유입이 급격히 진행되는 등의 열악한 지반과 조우하였을 때에는 현황을 최적으로 반영할 수 있는 계측결과에 기준한 적절한 보강공사 등의 터널의 안정성 확보가 요구된다. 본 보고서에서는 토사 터널 구간의 시공에 있어서, 발생한 변위량을 재현할 수 있도록 터널 계측결과를 이용한 역해석 (back analysis)을 통해 지반의 공학적 제상수를 재평가 한 후, 유한차분법을 이용한 수치해석을 이용하여 최적의 터널 안정성을 검토하였다. 또한 수치해석 결과 및 시공 현황 등을 고려하여 터널 측벽 및 하반부에 강관 일단식 그라우팅과 상반 굴착 후에 가인버트 공법 등을 적용하여 터널의 역학적 안정성을 확보한 토사구간의 굴착을 완료하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.333-339
• /
• 2015

본 연구는 도심지 천층터널에서 현재까지 해석에서 무시되던 막장면 진동이 주위 구조물에 가장 큰 영향을 미치는 지표 침하에 대하여 3차원 수치해석을 이용하여 모델링하였다. 풍화토와 풍화암이 각각 50%의 비율로 구성된 복합지반을 고려하여 TBM 커터헤드에 발생하는 굴착시 토크를 산정하여 이를 시간에 따라 막장면에 재하함으로서 그 영향을 수치해석적으로 관찰하였다. 3차원 유한차분해석법을 이용하여 역학-동역학 연계해석을 통하여 지표침하 발생이력 및 분포도를 산정하였다. 연구결과, 3차원 수치해석을 통하여 막장면 진동하중에 의한 지표침하 발생경향을 성공적으로 모델링할 수 있었으며 최대 침하는 막장면에서 2.5D 후방에서 발생함을 확인하였고, 막장면 진동이 실제 지표침하에 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.189-198
• /
• 2003

터널의 대단면화에 따라 각 암반 지보의 역할과 그 보강효과를 확인하고 보다 합리적인 지보구조로의 변화가 요구되고 있다. 특히, 굴착직후 숏크리트에 의한 지보효과가 효과적이지 못한 터널에서는 지보 매커니즘에 대한 추가적인 검토가 필요하다. 강도가 발생하지 않는 터널이 가장 불안한 상태에 있을 때의 지보구조는 충분한 검토가 필요하다. 본 논문에서는 약재령 (若材令)시 록볼트에 의한 보강효과를 볼트 그라우트재의 경화를 고려하여 모의암반에 의한 실험 및 수치해석을 실시하여 시간의존에 따른 그라우트재의 압축강도와 재령, 부착강도와 재령, 부착강성과 재령과의 관계를 명확하게 하는 것으로 굴착직후의 록볼트의 암반보강 효과를 검토하고, 약재령시 록볼트의 모델화 및 물리정수를 산정하였다. 또 그라우트재의 효과를 가지지 않고도 해결되는 수압팽창형 프리쿠션볼트에 의한 굴착직후의 암반보강효과에 대해서도 검토하였다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권3호
• /
• pp.283-298
• /
• 2022

Landslides triggered by the combination of heavy precipitation and anthropological disturbance in hilly areas cause severe damage to human lives, properties, and infrastructure constructions. A comprehensive investigation of the influencing factors and failure mechanisms of landslides are significant for disaster mitigation and prevention. This paper utilized the combination of detailed geological investigation, physical experimental testing as well as numerical modelling to determine the failure mechanism, and proposed a countermeasures of the Lantian landslide occurred on 2, July 2017. The results reveal that the Lantian landslide is a catastrophic reactivated slide which occurred in an active tectonic region in Southwest China. Because of the unique geological settings, the fully to highly weathered basalts in the study area with well-developed fractures favored the rainwater infiltration, which is the beneficial to slide reactivation. Engineering excavation and heavy precipitation are the main triggering factors to activate the slide motion. Two failure stages have been identified in the landslide. The first phase involves a shallow mass collapse originated at the upper slopes, which extends from the road to platform at rear part, which is triggered by excavation in the landslide region. Subjected to the following prolonged rainfall from 19 June to 2 July, 2017, the pore water pressure of the slope continually increased, and the groundwater table successively rise, resulting in a significant decrease of soil strength which leads to successive large-scale deep slide. Thereinto, the shallow collapse played a significant role in the formation of the deep slide. Based on the formation mechanisms of the landslide, detailed engineering mitigation measures, involving slope cutting, anchor cable frame, shotcrete and anchorage, retaining wall and intercepting ditch were suggested to reduce the future failure risk of the landslide.

• 한국가스학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.58-65
• /
• 2022

Gas explosion accidents could cause a catastrophe. we need specialized and systematic accident investigation techniques to shed light on the cause and prevent similar accidents. In this study, we had performed LPG explosion simulation using AUTODYN which is the commercial explosion program and predicted the damage characteristics of the structures by LNG explosive power. In the first step, we could get LPG's physical and chemical explosion properties by calculation using TNT equivalency method. And then, by applying TNT equivalency value about the explosion limit concentration of LPG on the 2D-AUTODYN simulation, we could get the explosion pressure wave profiles (explosion pressure, explosion velocity, etc.). In the last step, we performed LPG explosion simulation by applying to the explosion pressure wave profiles as the input data on the 3D-AUTODYN simulation. As a result, we had performed analyzing of the explosion characteristics of LPG in accordance with concentration through the 3D-AUTODYN simulation in terms of the explosion pressure behavior and structure destruction and damage behavior. The analyses showed that the generated stresses of the structures were lower than the compressive strengths in cases 1(two lane) and 2(four lane), while the generated stress in case 3(six lane) was 8.68e3 kPa, which exceeded the compressive strength of 5.89e3 kPa.