• 제목/요약/키워드: fractured zone

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파쇄대를 통과하는 해저터널의 수리거동에 관한 연구 (Hydraulic behavior of a subsea tunnel in a ground with fractured-zones)

  • 신종호;최규철
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1571-1580
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    • 2008
  • Subsea tunnels that link land to island and among nations for transportation, efficient development of limited surface and pursuit of economic development should be designed to support pore water pressure on the lining. It is generally constructed in the bed rock of the sea bottom. When the tunnel excavation face meets fractured-zones below sea bottom, collapse may occur due to an increase of pore water pressure and large inflow. Such an example can be found in the Norwegian subsea tunnel experiences in 1980's. In this study hydraulic behavior of tunnel heading is investigated using numerical method based on the collapse of Norwegian subsea tunnel. The effect of pore water pressure and inflow rate were mainly concerned. Horse-shoe shaped model tunnel which has 50 m depth from the sea bottom is considered. To evaluate hydraulic performance, parametric study was carried out for varying relative permeability. It is revealed that pore water pressure has increased with an increase of sea depth. Especially, at the fractured-zone, pore water pressure on the lining has increased significantly. Inflow rate into tunnel has also increased correspondingly with an increase in sea depth. S-shaped characteristic relation between relative permeability and normalized pore water pressure was obtained.

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파쇄영역에 따른 발파진동 전파특성 (Propagation characteristics of blast-induced vibration to fractured zone)

  • 안재광;박두희;박기천;윤지남
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.959-972
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    • 2017
  • 발파진동 안정성 평가는 일반적으로 발파 진동추정식을 통해 최대진동속도(PPV)를 산정하고 추정된 속도 값과 법규 혹은 기준에 제시된 허용 기준 값을 비교하여 안정성 여부를 판단한다. 현장 고유의 발파 진동추정식은 시험 발파의 횟수, 대상지반의 지질학적 구조와 발파 조건에 따라 달라지기 때문에 이 식을 통해 정확한 응답 값을 예측하는 것은 한계가 있다. 또한 최대진동속도는 지반에 예상되는 응답 값으로 구조물에 대한 직접적인 평가는 불가능하다. 이와 같은 한계점으로 인해 발파 진동에 대한 구조물의 정밀한 안정성을 평가할 경우 엔지니어들은 상용화된 수치해석 프로그램을 이용한다. 하지만 폭발로 인해 발생하는 발파공 주변 암반의 복합적인 상태변화(파쇄, 분쇄, 균열, 소성변형)를 기존 수치해석 프로그램으로 정확히 모델링 하기가 쉽지 않다. 만약 이러한 일련의 과정을 모사할 경우 절점 수의 제한으로 인해 모델링이 가능한 범위가 한정적이고 긴 연산시간이 소요된다. 따라서, 본 연구에서는 폭발로 발생하는 암반의 복합적 상태변화 과정을 모사하지 않고 파쇄영역 이후 탄성에너지 전파만을 모사하는 해석 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 이때 파쇄영역의 형상 및 크기에 따른 속도의 응답특성을 분석하였다. 그 결과 폭원 주변에서는 설정되는 파쇄영역에 따라 계산된 속도의 크기 및 감쇠에 차이를 보였다. 전파되는 진동은 폭원으로부터 멀어질수록 구형으로 확산되는 것으로 나타났다.

In situ investigations into mining-induced overburden failures in close multiple-seam longwall mining: A case study

  • Ning, Jianguo;Wang, Jun;Tan, Yunliang;Zhang, Lisheng;Bu, Tengteng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권4호
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    • pp.657-673
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    • 2017
  • Preventing water seepage and inrush into mines where close multiple-seam longwall mining is practiced is a challenging issue in the coal-rich Ordos region, China. To better protect surface (or ground) water and safely extract coal from seams beneath an aquifer, it is necessary to determine the height of the mining-induced fractured zone in the overburden strata. In situ investigations were carried out in panels 20107 (seam No. $2-2^{upper}$) and 20307 (seam No. $2-2^{middle}$) in the Gaojialiang colliery, Shendong Coalfield, China. Longwall mining-induced strata movement and overburden failure were monitored in boreholes using digital panoramic imaging and a deep hole multi-position extensometer. Our results indicate that after mining of the 20107 working face, the overburden of the failure zone can be divided into seven rock groups. The first group lies above the immediate roof (12.9 m above the top of the coal seam), and falls into the gob after the mining. The strata of the second group to the fifth group form the fractured zone (12.9-102.04 m above the coal seam) and the continuous deformation zone extends from the fifth group to the ground surface. After mining Panel 20307, a gap forms between the fifth rock group and the continuous deformation zone, widening rapidly. Then, the lower portion of the continuous deformation zone cracks and collapses into the fractured zone, extending the height of the failure zone to 87.1 m. Based on field data, a statistical formula for predicting the maximum height of overburden failure induced by close multiple seam mining is presented.

경상남도 상북면 양산단층 서부지역에 대한 습윤지수 특성 연구 (Characterization of Wetness Index in Western Area of Yangsan Fault, Sangbuk-myeon, Kyeongnam-do)

  • 김성욱;한지영;이선갑;김상현;김춘식;김인수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.904-909
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    • 2004
  • The study area adjoins with Yangsan fault in Sangbuk-myeon, Samsam-ri, Kyongsang-namdo and consist of the natural steep slope. After drawing data layer which have altitude by using digital topography data, it is converted to lattice DEM of $10m{\times}10m$ size. From this, gradient map of unit lattice, slant direction map and shadow relif map are made. Using flow apportioning algorithm, upper slope contributing area and wetness index by established lattice can be calculated. Area that have high wetness index shows lineament structure of northwest-southeast direction, and this agrees with shear fracture system. The result of electricity specific resistance survey in the study area shows that area of high wetness index has low electricity specific resistance anomaly. That is, wetness index conforms with distribution of fractured zone that accompanied chemical weathering of rock. Therefore, wetness index can be used as the method of detecting fractured zones and judging the stability of the area.

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국내의 석회암 공동지역 기초지반보강법에 대한 평가 (The Evaluation of reinforcing method for the pier foundations on the karstic areas containing the solution cavities in Korea)

  • 임수빈;노승한;제갈호
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.499-509
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    • 2005
  • We have many foundations which were constructed on the karstic areas where solution cavities and fractured zone may form under, or close to foundations. The fact that the ground under the pier foundations was reinforced with the three axial high pressure jet grouting is confirmed through out about two hundred design reports. It is necessary that evaluation of a simple application of high pressure jet grouting method on the karstic areas containing solution cavities. In this study, the improved situation and reinforcing methods of the ground under the pier foundations are proposed based on the evaluation of design reports for the express highway and No.38 national roads.

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암반의 불균질성을 고려한 불포화대 지하수 유동 평가 (Numerical Simulation of Groundwater Flow in Feterogenetic Rockmass of Unsaturated Condition)

  • 하재철;이정환;정재열;정해룡
    • 지질공학
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    • 제26권1호
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    • pp.87-99
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    • 2016
  • 본 연구에서는 단열을 포함하는 불포화 암반에서의 지하수 유동 흐름을 예측하기 위한 2차원 수치 모델링을 수행하였다. 특히, 불연속 단열망 모델링(Dscrete Fractured Network, DFN)을 통하여 도출된 투수계수의 분포를 나타내는 k-field를 모델링 입력변수로 적용하였다. 투수계수 차이는 불포화대에서 지하수의 이동속도 차이를 야기시키는 중요한 인자로 적용되었다. 연구지역의 지표 토양층으로부터 지하 대수층까지의 불포화대 깊이를 적용하여 지하수 유동 모델링의 초기조건을 실제와 유사하게 설정하였다. 강우의 지표 침투율은 인공구조물과 자연 토양층의 침투율 차이를 적용하여 실제 불포화 암반을 거쳐서 포화대까지 지하수의 이동흐름을 해석하고 시각화하였다. 특히, 오염물질의 이동 시작점이 될 수 있는 인공구조물의 하부에 모니터링 지점을 설정하여 실제 오염물질원이 지하수에 용해되어 불포화대를 이동할 때의 경로를 예측 하였으며 중력방향인 직하부로 이동하는 것을 확인되었다.

가속냉각강 GMAW 용접이음부의 강도 변화 (Variation of Welded-Joint Tensile Strength of GMA Welded Accelerated-Cooled Steel)

  • 방국숙;정성욱
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제18권6호
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    • pp.83-88
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    • 2000
  • Variation of welded-joint hardness and tensile strength of a accelerated-cooled fine-grained ferritic-pearlitic steel with heat input was investigated. In a weld heat-affected zone, a softened zone was formed and it had lower hardness than that of a base metal. While the width of a softened zone increased continuously with an increase of heat input up to 100kJ/cm. the minimum hardness in a softned zone was almost constant after a continuos decrease up to 60KJ/cm. Because of a softened zone, the welded-joint was fractured in the HAZ and its maximum reduction of tensile strength was about 20%. Measured welded-joint tensile strength and calculated minimum tensile strength in a welded-joint was almost same, which means that the plastic restraint of a softened zone did not occur in this experiment. It is believed that as a softened zone width-to-specimen thickness ratio is as high as 2~6 in this experiment, the plastic restraint effect does not occur. Theoretical analysis shows that the plastic restraint effect occurs only when the ratio is below 0.5.

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단층파쇄대를 포함한 화강암지역의 여수로 터널 안정성 분석 (Stability Analysis of the Spillway Tunnel Located on the Granite Region Including Fault Fractured Zone)

  • 한공창;류동우;김선기;배기충
    • 터널과지하공간
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    • 제18권1호
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    • pp.58-68
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    • 2008
  • 임하댐 비상여수로 터널 공사가 단층파쇄대가 포함된 화강암지역에 굴착되고 있는데 본 터널이 3련 터널임을 감안하여 터널이격거리, 터널막장간 이격거리를 검토하였으며 단층파쇄대가 여수로 터널의 안정성에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 여러 가지 지구물리학적 조사와 암반공학적 현장 실험을 실시하였다. 터널 막장간 이격거리는 최소 25 m 이상을 유지하면서 2터널의 선행 굴착이 적합하리라 판단되며 단층대의 영향을 받는 터널 만곡부의 3차원 수치해석결과 2터널의 천단변위 및 내공변위는 미미하며 숏크리트 최대 휨압 축응력, 숏크리트 최대전단응력, 록볼트 최대축력 등을 살펴보면 만곡부 굴착에 따른 응력집중은 미미하여 여수로 터널의 안정성에는 문제가 없는 것으로 판단되었다.