• 제목/요약/키워드: Underground excavation

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사질토 지반에서 흙막이벽체-지하공간 연속 굴착에 따른 지반거동에 대한 실험적 연구 (Experimental study on the ground movement due to consecutive construction of retaining wall and underground space in cohesionless soil)

  • 박종덕;유정선;김도엽;이석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.267-281
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    • 2015
  • 본 연구에서는 흙막이벽과 같은 수직굴착과 터널과 같은 지하공간의 연속적인 굴착에 따른 지반 거동과 토압 변화를 실험적으로 연구하였다. 굴착 단계별로 벽체 거동, 토압 변화, 그리고 지표 침하의 측정이 가능한 길이 160cm, 높이 120cm의 모형 토조를 제작하였다. 실험은 균일하게 조성된 사질토 지반에서 벽체에 임의의 변위를 가하고, 토압 변화와 지표 침하를 확인하는 방식으로 수행하였다. 모형실험은 흙막이벽과 지하공간의 연속적인 시공을 모사하기 위하여 흙막이벽 굴착을 모사하는 우측벽체 10개 및 지하공간 굴착을 모사하는 하부벽체 5개를 순서대로 거동시켜 모사하였다. 실험 결과, 벽체의 주동변위로 감소된 토압이 주변 벽체로 분담되는 아칭현상이 모든 벽체에서 발생함을 확인하였다. 연속되는 시공을 모사한 실험에서 phase마다 아칭현상을 확인할 수 있으나, 하부1단 벽체의 거동 시, 우측10단 벽체는 다른 경우와 달리 토압이 50%정도만 회복됨을 보였다.

지하굴착 이격거리에 따른 흙막이벽체 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental study on the behavior of retaining wall according to underground excavation distance)

  • 박종덕;안창균;김도엽;이석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.155-164
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지상구조물 건설을 위하여 흙막이 벽체를 이용하여 지하굴착이 이루어진 지역에 근접하여 새로운 지하공간이 신설될 때, 지하굴착과 흙막이 벽체간의 이격거리에 따른 흙막이 벽체에 작용하고 있던 토압의 변화 및 지표 침하 변화를 실험적으로 연구하였다. 지하공간 굴착 단계별로 흙막이 벽체의 토압 변화 및 지표 침하를 측정할 수 있는 길이 160 cm, 높이 120 cm의 모형 토조를 제작했다. 실험은 균일하게 조성된 사질토 지반에서 하부 지반에 변위를 가하고, 수직한 흙막이 벽체의 토압 변화 및 지표면 침하를 확인하는 방식으로 수행하였다. 모형실험은 인접한 지하공간 굴착에 따른 흙막이 벽체의 높이별 토압을 측정하기 위하여 흙막이 벽체를 모사하는 우측 벽체 10개 및 지하공간 굴착을 모사하는 하부 벽체 5개로 구성하고 하부벽체를 거동시킴으로서 지하굴착을 모사하였다. 실험 결과, 하부 1단 벽체의 거동 시에는 흙막이 벽체의 토압에 변화가 발생하였으나, 하부 3단의 경우는 지하 굴착이 흙막이 벽체와 충분히 이격되어 토압변화가 크게 발생하지 않았다. 하부 1단 벽체를 굴착한 결과, 우측 하단부 벽체 주변의 응력이 감소되고, 우측 중간부 벽체 주변으로 응력이 재분배되는 아칭현상을 증명할 수 있었다.

머신러닝 기법을 적용한 인접굴착에 따른 도시철도 박스구조물의 안전영역 적정성 분석 (An Analysis of Safety Zone Appropriateness of Urban Railway Box Structures by Adjacent Excavation Using Machine Learning Technique)

  • 최정열;이재승;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권3호
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    • pp.669-676
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    • 2023
  • 본 연구는 인접굴착에 따른 기존 도시철도 박스구조물의 안전영역에 관한 연구로서 도시철도 주변에서 시행되는 각종 굴착공사에 따라 도시철도 박스구조물의 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수와 수치해석 결과의 상관관계를 분석하였으며, 머신러닝 기법 적용을 통하여 인접굴착공사가 기존 도시철도 박스구조물에 미치는 영향 범위 및 안전영역의 적정성을 검증하였다. 본 연구는 도시철도 주변의 실제 협의된 인접굴착공사 및 박스구조물을 연구대상으로 하였으며, 그 중 가장 대표적인 본선 2련박스 구조물을 대상으로 분석을 수행하였다. 매개변수 분석 및 머신러닝 해석결과, 도시철도 깊이, 인접굴착공사 굴착깊이 및 지하수위 각각의 상호간의 깊이 차이가 중요한 매개변수인 것으로 확인되었으며, 그 중에서도 도시철도 깊이와 인접굴착공사의 굴착깊이 차이가 지하 박스구조물 거동에 가장 큰 영향을 미치는 매개변수이며, 안전영역 설정의 중요한 요건인 것으로 분석되었다. 특히, 인접굴착공사 깊이가 도시철도 깊이보다 더 깊게 굴착될수록 지하 박스구조물의 처짐에 미치는 영향은 더욱 큰 것으로 확인되었으며, 기존의 인접굴착공사 관리등급 결정 시 중요 요건 중 하나인 수평이격거리는 수직이격거리, 즉 굴착깊이에 비해 상대적으로 영향이 작은 것으로 분석되었다.

지반굴착공사로 인한 사고사례 분석 (Analysis of accidents due to Urban Ground Excavation)

  • 성주현;윤종구;정수형
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.1087-1094
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    • 2010
  • With recent growth of population and industry, urban development grows into grand scheme of excavation and construction in urban area. As the development progress advanced, the developments get large and deepen. With a progress of technology development in geotechnical engineering in Korea, most our grand scheme of projects follows great progress. On the other hand, some excavation in construction site caused direct or indirect event that affects the adjacent or surrounding structures by excavation from time to time. This event usually happens around residential and commercial area where underground tunnel, subway station, commercial building, and high-rises excavation site is, could lead great damage on economy as well as personal injury or human casualties. In order to prevent this event, the study has to be done with analysis on various events of excavation and its cause. In this paper, the research has collected the various excavation events and their causes to analyze on each site and event to define emphasis on surrounding environment.

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지하굴착시 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압 (Lateral Earth Pressures Acting on Anchored Retention Walls for Underground Excavation)

  • 홍원표;윤중만
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제11권1호
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    • pp.63-78
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    • 1995
  • 최근 도심지에서 건물 및 지하철 건설시 보다 효율적인 지하공간을 활용하기 위하여 깊은 굴착이 많이 실시되고 있다. 이와 같은 지하굴착공사에 있어서 앵커지지 굴착공법은 넘은 작업공간을 확보할 수 있는 이점이 있으므로 많이 사용되고 있다. 본 논문의 목적은 27개 사례현장으로부터 얻은 현장계측결과를 토대로 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압산정식을 마련하는데 있다. 앵커축력은 흙막이벽을 지지하기 위해 앵커두부에 부착된 하중계로 측정하였으며 흙막이벽의 수평변위는 홀막이벽 배면에 설치된 경사계로 측정하였다. 앵커축력 및 흙막이벽 수평변위로 부터 산정된 앵커지지 홀막이벽에 작용하는 측방토압은 사다리들 분포를 나타내고 있었다. 이와 같은 측정토압과 여러 경험식으로 주어진 경험토압사이에는 약간의 차이가 있었다. 따라서 앵커지지 흙막이벽에 작용하는 측방토압은 종래 사용되고 있는 경험식에 약간의 수정을 가한 후 사용함이 바람직하다.

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버팀굴착에서 인접 구조물의 영향평가 (Inflence of nearby structures in braced excavation)

  • 유일형;김형탁
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.139-148
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    • 1994
  • Rapid industrialization and urbanization caused by the high economic growth of the country requires optimization of land usage as well as the expansion of underground space. Therefore the construction of large and deep basements is inevitable in built up areas where the braced excavation for earth retaining structures may create many problems such as settlement and damages of nearby buildings and underground utilities. In this work, some of major influential factors concerning the stability of braced excavation are investigated and the results are compared with the field observation results. The ground water table, applied strut forces, horezontal wall displacement, infilling materials in the rock joints were found to be the most critical factors influencing the stability of braced walls constructed in the layered ground. Magnituide and type of the wall deformation was closely related to the pattern of the surface settlement. The stability of braced walls are described in terms of strut forces.

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지하 대공동의 3차원 굴착거동에 관한 연구 (Three Dimensional Behaviour of the Rock Mass around a Large Rock Cavern during Excavation)

  • 이영남;서영호;주광수
    • 터널과지하공간
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    • 제8권1호
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    • pp.67-73
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    • 1998
  • This paper presents the results of deformation measurement and numerical analysis carried out to study the behaviour of the rock mass around large underground oil storage caverns. Displacements during excavation have been monitored using borehole extensometers which had been installed before the excavation of caverns proceeded. Numerical analysis has been carried out to examine the three-dimensional behaviour of rock and the face advance effect. The input parameters for this analysis were determined from the results of laboratory and field tests. The deformation modulus of the rock mass was determined from plate loading test at the site and in-situ stresses were measured from the overcoring method with USBM deformation gauge. The results from this study gave a clear picture for three-dimensional behaviour of the rock mass, hence would be used for the optimum design.

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굴착손상영역을 고려한 대형 석회석 갱내채광장의 안정성 분석 연구 (A Study on Stability Analysis of Large Underground Limestone Openings considering Excavation Damaged Zone)

  • 권민혁;최성웅;김창오
    • 터널과지하공간
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    • 제26권2호
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    • pp.131-142
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    • 2016
  • 본 연구에서는 채수율 향상을 목적으로 채굴공동의 대형화를 계획하는 주방식 하이브리드 채광법이 적용되고 있는 갱내 석회석 광산에 대해 갱내절리면 조사, 시추코어 분석, 암석물성시험 등을 통해 굴착손상영역의 범위와 물성의 변화양상을 실험적으로 규명하였으며, 이를 불연속체 수치해석에 직접 반영하여 대형 채굴공동의 안정성을 분석하였다. 채굴공동이 대형화할수록 굴착손상영역의 영향은 커질 수 있음이 확인되었으며 이를 통해 굴착손상영역을 제어할 수 있는 고정밀의 발파패턴이 대안으로 제시되었다.

Top Down 선기둥의 지지력 산정방법에 관한 연구 (Study on Load Carrying Capacity of Top Down Prefounded Columns)

  • 황희선;임홍철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2006년도 춘계학술논문 발표대회 제6권1호
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    • pp.137-140
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    • 2006
  • As underground construction is a large component of the cost of construction and a term of works in Top-Down construction, it is important to reduce the term of works in underground construction. The purpose of this study is to analyse buckling stress and load of prefounded columns as the process of excavation is changed, and propose a suitable process of excavation to increase the speed of works. When several floors are excavated, the valid buckling length of profounded column is increase and allowable buckling stress is decreased. The result shows that all columns are safe in buckling down to B3th story whether 2 stories or 3 stories are excavated straightly. However, several columns are not safe from B4th story when 2 or 3 stories are excavated straightly. With these results, a process can be designed that first B3 stories are excavated straightly, and then excavate B4th story putting concrete on B1st and B2nd story.

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Ground support performance in deep underground mine with large anisotropic deformation using calibrated numerical simulation (case of mine-H)

  • Hu, Bo;Sharifzadeh, Mostafa;Feng, Xia-Ting;Talebi, Roo;Lou, Jin-Fu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제21권6호
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    • pp.551-564
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    • 2020
  • High-stress and complex geological conditions impose great challenges to maintain excavation stability during deep underground mining. In this research, large anisotropic deformation and its management by support system at a deep underground mine in Western Australia were simulated through three-dimensional finite-difference model. The ubiquitous-joint model was used and calibrated in FLAC3D to reproduce the deformation and failure characteristics of the excavation based on the field monitoring results. After modeling verification, the roles of mining depth also the intercept angle between excavation axis and foliation orientation on the deformation and damage were studied. Based on the results, quantitative relationships between key factors and damage classifications were presented, which can be used as an engineering tool. Subsequently, the performance of support system installation sequences was simulated and compared at four different scenarios. The results show that, first surface support and then reinforcement installation can obtain a better controlling effect. Finally, the influence of bolt spacing and ring spacing were also discussed. The outcomes obtained in this research may play a meaningful reference for facing the challenges in thin-bedded or foliated ground conditions.