• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.328-334
• /
• 2003

Evaluating stability of dam foundations is one of the prime areas of any rock engineering investigations. Despite best engineering efforts in the design and construction of dam foundations, the foundation regime of a constructed dam suffers deterioration due to continuous erosion from backwater current of dam discharge and dynamic effects of loading and unloading process. Even during construction, development of frequent cracks due to sudden thermal cooling of concrete blocks is not uncommon. This paper presents two case studies from India and Bhutan. In the first case, the back current of water discharge from the Srisailam dam in India had continuously eroded the apron and has eaten into the dam foundation. In the second case with dam construction at Tala Hydroelectric Project in Bhutan, sudden overflow of river during the construction stage of dam had led to development of three major cracks across the dam blocks. This was ascribed to adiabatic cooling effect of concrete blocks overlain by chilled water flow. Non-destructive evaluation of rock mass condition in the defect regime by the borehole GPR survey helped in arriving at the crux so as to formulate appropriate restoration plan.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제2권2호
• /
• pp.41-49
• /
• 2000

지하 터널 굴착 등의 암반 공학적 문제에 있어서 암반분류가 널리 적용되고 있다. 하지만, 조사 방법이 체계화되어 있지 않아서 터널 지질 전문가라 할지라도 암반분류에 어려움이 많은 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다변량분석을 이용하여 객관적이고 사용하기 간편한 암반분류법을 제시하였다. RMR 요소는 RQD, 절리상태, 지하수, 강도, 보정, 절리간격 순으로 중요도가 결정되었으며, 각각의 단계에서 RMR에 관한 최적의 다중회귀모형식을 제시하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제30권4호
• /
• pp.417-431
• /
• 2020

이 연구에서는 라이다(LiDAR) 반사강도를 이용하여 암반 풍화도 및 변질도를 산정하는 작업의 기초연구를 진행하였다. 실내 시험을 통하여 라이다 반사강도에 직접적으로 영향을 미치는 인자와 그 영향 정도를 정량적으로 고찰하고자 하였다. 영향 인자로는 주사거리, 입사각, 표면거칠기, 표면색상, 암석물성, 광물조성, 포화도를 선정하였다. 실험에서는 FARO 라이다 장비와 12가지 종류의 시험편을 사용하였다. 실험 결과 반사강도는 표면색상, 입사각, 주사거리, 암석물성, 포화도 혹은 표면습윤상태, 표면거칠기 순으로 영향을 크게 미치는 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제22권5호
• /
• pp.375-384
• /
• 2020

In this study, the application of conventional cubic law to a deep depth condition was experimentally evaluated. Moreover, a modified equation for estimating the rock permeability at a deep depth was suggested using precise hydraulic tests and an effect analysis according to the vertical stress, pore water pressure and fracture roughness. The experimental apparatus which enabled the generation of high pore water pressure (< 10 MPa) and vertical stress (< 20 MPa) was manufactured, and the surface roughness of a cylindrical rock sample was quantitatively analyzed by means of 3D (three-dimensional) laser scanning. Experimental data of the injected pore water pressure and outflow rate obtained through the hydraulic test were applied to the cubic law equation, which was used to estimate the permeability of rock fracture. The rock permeability was estimated under various pressure (vertical stress and pore water pressure) and geometry (roughness) conditions. Finally, an empirical formula was proposed by considering nonlinear flow behavior; the formula can be applied to evaluations of changes of rock permeability levels in deep underground facility such as nuclear waste disposal repository with high vertical stress and pore water pressure levels.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.13-21
• /
• 2019

급경사($65^{\circ}{\sim}85^{\circ}$)로 자연환경에서 장기간 안정한 상태로 유지되고 있는 깎기 또는 자연 상태의 암반사면이 다수 존재한다. 설계 실무측면에서 이와 유사한 암반상태 및 지질구조로 이루어진 지반을 양호한 연속체 암반사면으로 정의하고 있으며, 이 암반사면의 경사 결정 과정 중에 설계 및 시공 초기 단계의 안정해석 절차 단계에서 연속체 암반의 지반특성 평가방법을 수립하는 것이 중요하게 될 것이다. 이 연구에서는 급경사로 설계 가능한 양호한 연속체 암반사면의 안정해석 과정에서 지반정수 적용에 필요한 강도정수를 Hoek-Brown 파괴기준을 활용하여 실무적으로 산정하는 방안을 제안하고 이와 함께 급경사 암반사면의 안정해석을 통해 설계 적용성을 평가하였다. 기존 강도정수 산정방법은 작은 구속응력 변화에도 H-B파괴 포락선에 상응하는 등가 M-C강도정수가 민감하게 변화하므로 설계에서 실무적으로 활용하기가 부적합하였다. 이 문제점을 보완하기 위해 등각분할법으로 등가 M-C강도정수를 산정하는 방안을 제시하였다. 등각분할법의 설계 적용성을 확인하기 위해 기존 실시설계 현장에서 조성된 깎기 사면의 경사 변화에 따른 안전율 및 변위 결과를 검토하였다. 안전율은 1:0.5 사면에서 Fs=16~59이고, 1:0.3 사면에서 Fs=12~52이며, 대부분 10~12%의 감소를 보인다. 변위는 1:0.5 사면에서 0.126~0.975mm이고, 1:0.3 사면에서 0.152~1.158mm이며, 10~15%의 증가를 나타낸다. 이는 정규 비례의 미미한 변화이며, 안정성 측면에서는 양호한 상태이다. 설계 실무측면에서, H-B파괴기준에서 유도된 등각분할법으로 산정한 강도정수를 연구대상 암반사면과 유사한 양호한 암반에 대해 범용적인 강도정수로 적용하여도 안정적이고 경제적인 결과를 도출할 수 있다는 것을 확인하였다. 암반사면에 영향을 미치는 단층이 분포하지 않는 지반에서는 한계평형해석(LEM)과 유한요소해석(FEM)으로 안정해석하는 절차도 실무적으로 무난한 것으로 검토되었다. 연구대상 사면을 양호한 상태의 암반조건으로 선정하여 연구를 수행하였으나 좀 더 다양한 암반조건(터널 포함)에 보편적으로 적용할 수 있는지에 대한 검증 작업은 추후 연구과제가 될 것이다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권11호
• /
• pp.1288-1293
• /
• 2009

This paper discusses about modeling method to simulate a nonlinear behavior like sliding or rocking of two stacked body system under earthquake condition. A double body system design can be an option to reduce seismic response of a component in comparison to a single body system for free standing structures. Therefore, according to the priority of components, the structure is to be designed by proper ratio of partition in their height for improvement of seismic capability and structural integrity. Nonlinear modeling and analysis using simple rigid body and dynamic system has been performed to check the trend in such cases. As a result, one of the two bodies can be chosen to reduce the seismic response from energy absorption of the other one by appropriate application of friction ratios not only in slip-slip condition but in slip-rock condition.

• 터널과지하공간
• /
• 제12권3호
• /
• pp.142-151
• /
• 2002

대전 식품냉동저장창고 파일럿 공동주위의 거리에 따른 비정상상태의 온도 분포를 산정하기 위해 Claesson(2001)의 해석해 및 Dirichlet과 Neuman 내부 경계조건을 갖는 수치모델들을 검토하였다. 온도 강하 단계동안 일정 표면 온도 경계조건에 기초하고 있는 Claesson의 해석해를 활용한 결과, 실제 암반에서의 온도 계측결과를 오차 평균 0.89$^{\circ}C$ 수준으로서 비교적 정확히 예측할 수 있었는데, $0^{\circ}C$근처의 실험실 암석 열물성을 입력하였고 현지 암반 조건을 표현하기 위한 특별한 물성 보정을 하지 않았다. 내부 공동 암반 벽면을 통한 열유속을 갖는 수치해석의 경우, 대류 열전달계수와 공동 내부 온도가 냉각시간에 따라 변화하기 때문에 경계조건을 가하기 어려운 단점을 극복하기 위해 새로운 경계조건 설정 기법을 제안하였다. 그 결과 오차 평균 1.58$^{\circ}C$의 수준으로서 온도 계측치와 부합하였다. 또한 공동 벽면에서 고정 온도 조건을 갖는 수치해와 비교하였다. 마지막으로 Claesson의 해석해 및 다양한 내부 경계조건을 갖는 수치모델을 활용하여, 공동 주변의 온도 분포를 정확히 예측할 수 있는 일련의 해석 단계 프로그램을 제안하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제18권2호
• /
• pp.98-106
• /
• 2008

암질이 불량한 암반에 터널이 굴착되는 경우 터널의 주변 암반은 그라우팅, 록볼트 설치 등의 보강법을 활용하여 일정 깊이까지 보강이 이루어진다. 터널보강의 효과를 수치해석적으로 계산하기 위해서는 보강재를 직접 요소로 표현하거나 보강영역의 등가물성을 활용하는 방법이 적용될 수 있다. 이 연구에서는 후자의 목적에 이용될 수 있는 원형터널의 탄소성 해석을 위한 간단한 수치해석 기법을 개발하였다. 정수압조건의 초기응력이 작용하는 Mohr-Coulomb 암반에 굴착된 원형터널이 고리형태로 일정 깊이까지 보강된다면 보강대는 원 암반과 물성의 차이를 보인다고 가정할 수 있다. 보강대와 보강대를 제외한 가상의 터널에 대해 각각 Lee & Pietruszczak (2007)가 제안한 탄소성 해석법을 적용하고 적합조건을 만족하도록 두 영역의 해석결과를 연결시키는 방법으로 보강대 효과를 계산할 수 있는 탄소성 수치해석법을 개발하였다. 상업코드인 FLAC을 활용한 해석결과와 비교를 통하여 개발된 방법의 정확성을 검증하였다. 해석결과 보강대의 변형계수와 강도정수의 변화를 고려한 응력 및 변위 분포는 균질한 암반을 가정한 해석결과와 큰 차이를 보여주었다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.43-52
• /
• 2014

본 논문은 암반지층에 설치되는 굴착벽체에 발생하는 토압에 대한 단계별 굴착깊이의 영향을 조사한 것이다. 암반지층에서 발생하는 문제들을 다루기 위해 개별요소법에 근거한 수치해석적 매개변수해석을 수행하였다. 수치해석은 매개변수로서 단계별 굴착깊이, 암반종류 및 절리조건(절리면의 전단강도 및 절리경사각)을 고려하였다. 암반지층에서 발생된 토압과 토사지반에서의 경험토압인 Peck토압이 서로 비교되었다. 비교결과 암반지층에서 발생된 토압은 암반의 종류 및 절리조건에 따라서 크게 영향을 받았으며, 단계별 굴착깊이의 영향은 암반상태가 나빠질수록 증가하는 것으로 나타났다. 더불어, 암반지층에 설치된 굴착벽체에 발생하는 토압은 토사지반에 대한 Peck의 경험토압과는 크게 다를 수 있다는 결과를 얻었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.57-64
• /
• 2005

Since the allowable bearing capacities of piles in weathered/fractured rock are mainly governed by settlement, the load-displacement behavior of the rock socketed pile should be well known. To predict pile head settlement at the design stage, the exact understanding of the load-transfer mechanisms is essential. Therefore, in this research, the load-transfer mechanisms of drilled shaft socketed into weathered rock was investigated. For that, 5 cast-in-place concrete piles with diameters of 1,000 mm were socketed into weathered gneiss. The static axial load tests and the load-transfer measurements were performed to examine the axial resistant behavior of the piles. A comprehensive field/laboratory testing program on weathered rock at the field test sites was also performed to describe the in situ rock mass conditions quantitatively. And then, the effect of rock mass condition on the load transfer mechanism was investigated. The side shear resistance of the pile in moderately weathered rock reached to yielding point at a few millimeter displacements, and after that, the rate of resistance increment dramatically decreased. However, that in the highly /completely weathered rock did not show the obvious yielding point, and gradually increased showing the hyperbolic pattern until with the relatively high displacement (>10 mm). The end bearing-displacement curves showed linear increase at least until with the base displacement of approximately 10 mm, regardless rock mass conditions.