• 터널과지하공간
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• 제28권2호
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• pp.186-192
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• 2018

최근에 독일터널위원회(German Tunnelling Committee DAUB)에서 TBM 막장지보의 새로운 계산법을 발표하였다. 이에 따라 보쿰시에 위치한 Ruhr 대학의 Zdenek Zizka와 Markus Thewes가 새로운 방법에 대해 활발한 논의를 하였다. 이러한 권유사항은 다양한 터널막장 지보 계산방법에서 지반조건에 따라 가장 적절한 계산법을 선정하는데 도움이 된다.또한, 막장에 적용되는 지반압 혹은 지하수압에 따른 막장안정 계산법들을 논하였다. 이 보고서에는 Zdenek Zizak and Markus Thewes의 터널 막장지보 계산법에 대한 기술적 논의를 구체적으로 설명하는 것이 목적이다.

• 터널과지하공간
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• 제14권6호
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• pp.391-398
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• 2004

시추공에서 관찰된 절리면의 방향성과 위치자료를 이용하여 개착면에서의 trace 분포를 예측하는 대수학적 기법을 개발하였다. 절리 trace 예측은 절리면과 투영면의 3차원 평면식을 활용하여 대수학적으로 수행되며, 개별 불연속면의 영속성을 고려하여 투영 영역 내에서 trace가 표출되는 범위가 산정된다. 절리 예측기법을 활용하여 슬럼핑 현상에 의해 구조적으로 불안정한 김해 내삼사면의 안정성 및 보강 계획의 적정성을 분석하였다. DOM 시추작업을 수행하여 암반구조 특성을 조사하였으며, 사면 파괴를 유발시킬 수 있는 절리들을 추출하여 심도별 지반거동 특성을 분석하였다. 또한, 사면보강을 위하여 계획된 앵커 정착부에서의 절리분포 및 거동양상을 분석하고 앵커 보강의 효율성을 고찰하였다.

• 터널과지하공간
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• 제22권5호
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• pp.297-309
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• 2012

서비스업 목적을 위한 폐갱도에 대한 안정성 평가가 수행되었다. 공동의 안정성에 영향을 주는 많은 요소들 중 주어진 암반내의 공동폭이 하나의 중요한 설계요소가 된다. 이 논문에서는 폐갱도의 안정성 평가를 위해 갱도의 크기에 대해 Lang이 제안한 한계 공동폭 기준, Mathews'stability graph method 그리고 수정 제안된 한계 공동폭 기준과 Q 시스템의 지보대책을 이용하여 안정성 평가를 실시하였다. 전체적으로 안정성평가에서 안정한 것으로 판단되지만, 저각의 수평절리가 나타나는 구간에서는 쐐기형 블록의 낙석 위험이 예상된다. 또한 상용목적으로 폐갱도를 활용할려면 구역에 따라서는 록볼트와 같은 지보대책이 필요하다. 출입구 구간은 불안정 구간으로 특히 주의가 필요한 구간이다. 과발파에 의한 갱도 천정 및 측벽에 많은 크고 작은 부석들이 존재하고 있어 부석들에 대한 제거작업이 선행되어야 한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.617-628
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• 2022

터널 건설 시 암반 등급에 따라 다양한 지보재를 적절히 병용하여 지보패턴을 결정하고 시공이 이루어진다. 이 과정에서 시공 경험이 풍부한 전문가의 기술적 판단이 필요한데, 터널 설계의 초기 단계인 타당성 조사 및 기본설계 단계에는 상대적으로 짧은 수행기간과 부족한 자료 및 예산으로 인해 설계에 많은 어려움이 존재한다. 터널 건설의 급증과 함께 축적된 설계 데이터와 머신러닝을 활용한다면, 지보패턴 설계를 보다 신속하고 신뢰도 있게 수행할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 암반등급 판정 및 해당 암반등급에 적합한 지보패턴 설계를 자동화하고자 국내 48개 도로터널의 설계자료 및 지반조사 자료를 수집하였으며, 8개의 입력항목(암종, 전기비저항, 심도, 터널연장, 터널연장에 따른 방재등급, 위험도지수에 따른 방재등급, 터널 종류, 터널 단면적)과 11개의 출력항목(암반등급, 숏크리트 제원 2개 항목, 록볼트 제원 3개 항목, 강지보 제원 3개 항목, 콘크리트 라이닝 2개 항목)에 대한 데이터를 정리하였다. 이와 같이 정리된 데이터를 활용하여 2가지 머신러닝 알고리즘(SVM, ANN)을 활용하여 3가지 머신러닝 모델(S1, A1, A2)을 개발하였으며, 세 가지 모델의 성능을 비교해본 결과 출력값의 데이터 형식에 따라 서로 다른 손실함수를 적용한 ANN 기반의 A2 모델이 가장 뛰어난 성능을 보였다. 본 연구를 통해 머신러닝을 활용한 지보패턴 설계의 가능성을 확인할 수 있었으며, 향후 지속적으로 실제 설계에 사용함으로써 단점을 보완하고 적용성을 개선해 나간다면 설계에 보다 큰 도움을 줄 수 있는 지보패턴 설계 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제4권3호
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• pp.297-304
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• 1994

This study aimed at analysis of induced stress and deformation behavior in rock mass around coal seams of Sam Chuck coal mine. For this study Vibrating Wire Stressmeters and Multi-point Borehole Extensometers were installed in the area of coal shale near coal seams. Induced stress and displacement in this area were coutinuously increased for 6 days from the begining of measurement, and then converged. But induced stress and displacement occurred when there were another openings by tunnelling and mining. The value of final induced stress was 21.8kgf/$\textrm{cm}^2$, displacement of rod extensometer was 1.3 mm at arch. Especially, over 1 mm of displacement between E2 and E3 in rod extensometer was measured.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제4권1호
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• pp.49-64
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• 2011

A methodology for jointed rock mass characterization starts with a research based on geological data and tests in order to define the geotechnical models used to support the decision about location, orientation and shape of cavities. Afterwards a more detailed characterization of the rock mass is performed allowing the update of the geomechanical parameters defined in the previous stage. The observed results can be also used to re-evaluate the geotechnical model using inverse methodologies. Cases of large underground structures modeling are presented. The first case concerns the modeling of cavities in volcanic formations. Then, an application to a large station from the Metro do Porto project developed in heterogeneous granite formations is also presented. Finally, the last case concerns the modeling of large cavities for a hydroelectric powerhouse complex. The finite element method and finite difference method software used is acquired from Rocscience and ITASCA, respectively.

• Geomechanics and Engineering
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• 제9권4호
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• pp.427-445
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• 2015

By means of finite element numerical simulation and pseudo-static method, the shallow-buried bilateral bias twin-tube tunnel subject to horizontal and vertical seismic forces are researched. The research includes rupture angles, the failure mode of the tunnel and the distribution of surrounding rock relaxation pressure. And the analytical solution for surrounding rock relaxation pressure is derived. For such tunnels, their surrounding rock has sliding rupture planes that generally follow a "W" shape. The failure area is determined by the rupture angles. Research shows that for shallow-buried bilateral bias twin-tube tunnel under the action of seismic force, the load effect on the tunnel structure shall be studied based on the relaxation pressure induced by surrounding rock failure. The rupture angles between the left tube and the right tube are independent of the surface slope. For tunnels with surrounding rock of Grade IV, V and VI, which is of poor quality, the recommended reinforcement range for the rupture angles is provided when the seismic fortification intensity is VI, VII, VIII and IX respectively. This study is expected to provide theoretical support regarding the ground reinforcement range for the shallow-buried bilateral bias twin-tube tunnel under seismic force.

• Computers and Concrete
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• 제6권2호
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• pp.109-132
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• 2009

This paper presents finite element impact analysis for the design of Structurally Dissipating Rock-shed (SDR), an innovative design of reinforced concrete rock-shed. By using an appropriate finite element impact algorithm, the SDR structure is modelled in a simplified but efficient way. The numerical results are firstly verified through comparisons with the results of the experiments recently realized by ESIGEC and TONELLO I.C. It is shown that, using this impact algorithm, it is possible to correctly predict the SDR structural behaviour under different rock-fall impact conditions. Moreover, the numerical results show that the slab centre is the critical impact location for reinforced concrete slab design. The impact analyses have thus been focused on the impacts at the slab centre for the SDR structural optimization. Several series of parametric studies have been carried out with respect to load cases and engineering parameters choices. These numerical results support the robustness of the new SDR concept, and serve to optimize SDR structure and improve its conventional engineering design, especially for ensuring the slab punching shear resistance.

• Earthquakes and Structures
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• 제14권2호
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• pp.179-186
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• 2018

We present the accurate investigation the seismic behavior of the gravity retaining wall built near rock face based on numerical method. The retaining wall is a useful structure in geotechnical engineering, where the earthquake is a common phenomenon; therefore, the evaluation of the behavior of the retaining wall during an earthquake is essential. However, in all previous studies, the backfill behind the wall was usually approximated by a homogeneous region, while in contrast, in practice, in many cases retaining walls are used to support the soil pressure in, inhomogeneous, mountainous area. This suggests an accurate investigation of the problem, i.e., numerical analysis. The numerical results will be compared with some of recently proposed analytical methods to show the accuracy of the proposed method. We show that increasing the volume of the rock face yields decreasing the permanent horizontal displacement of the gravity retaining wall built near rock face. Besides, we see that the permanent horizontal displacement of the gravity retaining wall with homogenous backfill is more than permanent horizontal displacement of the gravity retaining wall case of the built near rock face in different frequency contents.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권6호
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• pp.503-511
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• 2020

This study evaluated the side resistance of drilled shafts socketed into rock sections. Commonly used analysis methods for side resistance of piles in rocks are examined by utilizing a large number of load test data. The analysis of the unit side resistance of pile foundations embedded into rock sections is based on an empirical coefficient (α) and the uniaxial compressive strength (q_u) or its root (${\sqrt{q_u}}$). The Davisson criterion was used to interpret the resistance capacity from the load test results to acquire the computed relationships. The α-${\sqrt{q_u}}$ relationship is proven to be reliable in the prediction of friction resistance. This study further analyzed the relationship by including the effect of rock quality designation (RQD) on the results. Analysis results showed that the analysis model of α-${\sqrt{q_u}}$-RQD provided better prediction and reliability considering the RQD classification. Based on these analyses, the side resistance of drilled shafts socked into rocks is provided with statistical data to support the analysis.