• Geomechanics and Engineering
• /
• 제23권5호
• /
• pp.441-454
• /
• 2020

The tunnel collapse, large deformation of surrounding rock, water and mud inrush are the major geological disasters in soft rock tunnel construction. Among them, tunnel collapse has the most serious impact on tunnel construction. Current research backed theories have certain limitations in identifying the collapse risk of soft rock tunnels. Examining the Zhengwan high-speed railway tunnel, eight soft rock tunnel collapse influencing factors were selected, and the combination of indicator weights based on the analytic hierarchy process and entropy weighting methods was obtained. The results show that the groundwater condition and the integrity of the rock mass are the main influencing factors leading to a soft rock tunnel collapse. A comprehensive fuzzy evaluation model for the collapse risk of soft rock tunnels is being proposed, and the real-time collapse risk assessment of the Zhengwan tunnel is being carried out. The results obtained via the fuzzy evaluation model agree well with the actual situation. A tunnel section evaluated to have an extremely high collapse risk and experienced a local collapse during excavation, verifying the feasibility of the collapse risk evaluation model. The collapse risk evaluation model proposed in this paper has been demonstrated to be a promising and innovative method for the evaluation of the collapse risk of soft rock tunnels, leading to safer construction.

• 지질공학
• /
• 제19권4호
• /
• pp.483-492
• /
• 2009

터널 및 지하구조물 시공 중 굴착 대상 지반에 대한 정확한 정보 획득은 작업의 효율성과 안전성을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 굴착 중 굴진 대상 암반의 지질 구조를 신속하고 정확하게 감지하기 위하여 천공탐사 기법을 이용하였다. 유압 착암기 천공 시 발생하는 천공속도, 회전압, 피드압 등의 기계량을 측정하여 분석하였으며, 이를 통해 암석과 지질 구조적 특성에 의해 변화되는 암반 특성을 평가 하였다. 터널 시공현장에서 굴착 중 획득된 천공데이터 분석에 의해 평가된 암반 정보는 굴착 전 수행된 선진수평시추 및 TSP 탐사 결과와 비교하여 신뢰성을 검토하였으며, 그 결과 천공 데이터의 변화가 암반 특성 및 불연속면 예측을 위해 효율적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제17권4호
• /
• pp.255-265
• /
• 2007

폐광지역의 침하발생 메커니즘 및 영향범위는 현장의 지반조건, 지압분포, 채굴적의 기하학적인 조건, 상부 구조물의 하중 조건 등에 따라 달라지므로 이를 예측하기는 매우 어렵다. 또한 지질 및 지반 상태, 탄층의 발달 상태, 채굴방법 등이 채굴현장마다 다르므로 기존의 보강대책을 그대로 적용하는 데에는 한계가 있다. 본 연구에서는 국내 폐광지역에 대한 합리적인 보강대책 수립을 위해 광역 채굴현황조사를 바탕으로 채굴적의 분포를 파악하고, 대심도 시추조사, 탄성파 토모그래피, 시추공 영상촬영 등의 상세 지반조사를 수행하여 석탄층의 분포현황과 암반이완상태를 파악하였다. 이를 토대로 지반침하이론에 의해 침하발생 유형을 예측하고 지반침하량을 산정하였다. 또한, 연구대상 지역의 침하발생 메커니즘을 분석하였으며, 기존 폐광지역 보강사례를 분석하여 각 침하원인별로 대상지역의 지반특성에 부합되는 지반 및 구조물기초에 대한 보강대책을 수립하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.439-446
• /
• 2014

이 연구에서는 보호각의 해체 및 보존처리 이후 서산 용현리 마애여래삼존상의 훼손상태 변화를 모니터링 하였다. 초음파속도 측정결과, 구성암석의 표면물성의 변화는 거의 없는 것으로 분석되었다. 반면 디지털 이미지 분석결과, 백색변색이 보존처리 이후 4년이 경과한 시점에서 재발생한 것으로 나타났으며 과거에는 거의 없었던 생물이 보호각 해체이후 마애여래삼존상의 좌측면을 중심으로 증식하는 것이 확인되었다. 불상표면에 생물이 서식하는 현상은 지형조건에 따라 일조량 및 함수율이 상대적인 차이를 보이기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.135-140
• /
• 2005

현장에서 터널 보강법으로 사용되는 지보재인 록볼트의 경우에는 문헌에 제시된 전형적인 록볼트 인발시험 도해방법의 적용 상 문제점이 있으며, 록볼트 인발시험의 결과에 따른 명확한 해석기준이 정립되어 있지 않다. 따라서 본 고에서는 첫째, "느슨한 지반과 조밀한 지반의 록볼트 인발시험 방법의 구분적용과 조밀한 지반에 맞는 도해법의 제시" 둘째, "설계 및 시방, 시험 등 정립되지 않는 평가기준의 정립"에 대해 외국 기준 및 현장 실정을 고려하여 제시하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
• /
• pp.1166-1171
• /
• 2008

Despite of the increasing number of the application of drilled shaft piles in construction site, most studies on pile capacity have been focused on the side shear resistance. But it is common that the drilled shaft is socketed on the rock so as to use its bearing resistance. The prediction of the end movement and characteristics of the bearing capacity of the pile is great important as well. Therefore, a series of scaled model tests were carried out in order to study the characteristics of the bearing capacity on rock mass. The material of the test block was cement mortar which was mixed with sand, cement and water, and the size of a test block size was $240{\times}240{\times}240mm$. The axial load was applied by a miniaturized pile of 45mm in diameter and flat jacks and steel plate were used for confinement to simulate the real underground loading conditions. The relation of load-displacement was measured in various different conditions of rock mass such as strength, discontinuity of the rock mass and in-situ stress, so q-w curves of the end of the pile were presented for each condition.

• 터널과지하공간
• /
• 제10권3호
• /
• pp.395-402
• /
• 2000

고속철도터널 시공전에 폐광된 광산의 채굴공동의 변형거동이 철도터널의 안정성에 마치는 영향을 조사하고자 이 지역에서 지질조사, 암반의 공학적 평가 및 평가요소에 대한 다중회귀분석, 수치해석 입력자료의 취득을 위한 많은 조사를 수행하였다. 암반의 공학적 분류결과 절리면에 대한 상태가 RMR 값을 결정하는데 가장 중요한 변수로 나타났고 ,Q값을 결정하는데는 절리군의 수가 가장 중요한 변수인 것으로 분석되었다. FLAC에 의한 해석결과 고속철도구간 서측 하부 50m 지점에 위치한 채굴적의 변형거동은 암반의 역학적 특성에 따라 변형양상은 다를 수 있으나 고속철도터널에 침하성 변위를 유발시킬 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 그러나 채굴적을 광체와 같은 역학적 특성을 갖는 재료로 충전 시켰을 때 침하성 변위는 나타나지 않는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.61-70
• /
• 2013

본 연구에서는 2차원 유한차분 해석을 이용하여 절리암반에 시공된 말뚝기초의 선단지지력을 분석하였다. 이를 위해 암반의 절리상태를 고려할 수 있는 Hoek-Brown 항복규준을 이용하여 다양한 조건의 수치해석이 수행되었다. 넓은 범위의 절리상태를 고려하기 위하여 GSI를 주 매개변수로 설정하였고 말뚝 직경, 암반의 일축압축강도, Hoek-Brown 상수 $m_0$의 매개변수 영향을 살펴보았다. 본 연구결과 매개변수들의 변화에 따른 절리 암반에 설치된 말뚝기초의 선단지지력 변화 경향을 확인하였고 이러한 결과를 토대로 매개변수 분석에 따른 선단지지력 결과를 도출하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.391-399
• /
• 2001

본 논문에서는 지하수의 영향을 고려하여 발파로 인한 폭발하중에 대한 지하공동구조체의 3차원 동적해석을 수행하였다. 지하공동 주변 암반체는 13.5%의 공극율을 갖는 석회암으로 가정하였으며, 동일한 폭발하중에 대해 주변 암반체의 공극이 완전히 건조한 경우와 이 공극이 완전 포화된 경우로 나누어 해석을 수행하였다. 수치해석결과 지하공동구조체가 포화된 암반체에 위치하는 경우가 건조한 암반체에 위치하는 경우에 비해 속도, 변위, 응력이 모두 크게 발생하였다. 그리고 포화된 암반체의 지하공동구조체 부근에서는 전단파괴의 가능성이 발생함을 확인할 수 있었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제20권4호
• /
• pp.429-437
• /
• 2017

In this study, the effect of the tensile strength and ratio of disc spacing to penetration depth on the efficiency of tunnel boring machine (TBM) is investigated using Particle flow code (PFC) in two dimensions. Models with dimensions of $150{\times}70mm$ made of rocks with four different tensile strength values of 5 MPa, 10 MPa, 15 MPa and 20 MPa were separately analyzed and two "U" shape cutters with width of 10 mm were penetrated into the rock model by velocity rate of 0.1 mm/s. The spacing between cutters was also varied in this study. Failure patterns for 5 different penetration depths of 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, and 7 mm were registered. Totally 100 indentation test were performed to study the optimal tool-rock interaction. An equation relating mechanical rock properties with geometric characteristics for the optimal TBM performance is proposed. The results of numerical simulations show that the effective rock-cutting condition corresponding to the minimum specific energy can be estimated by an optimized disc spacing to penetration depth, which, in fact, is found to be proportional to the rock's tensile strength.