Submerged floating tunnel (SFT) is a type of tunnel which causes the tunnel segments to float in the water. When the SFTs are connected to the ground, the connection between the SFT and the subsea bored tunnel is fragile due to the difference in behavioral characteristics between the two types of tunnels. Therefore, special design and construction methods are needed to ensure the stability of the area around the connection. However, since previous research on the stability of the connection site has not been undertaken enough, the basic step necessitates the evaluation of ground behavior at the shore connection. In this study, the numerical analysis targeting the shore connection between the subsea bored tunnel and the SFT was simulated. The strain concentration at the shore connection was analyzed by numerical simulation and the effects of several factors were examined. The results showed the instability in the ground close to the shore connection due to the imbalance in the behavior of the two types of tunnels; the location of the strain concentration varies with different environmental and structural conditions. It is expected that the results from this study can be utilized in future studies to determine weak points in the shore connection between the submerged floating tunnel and the subsea bored tunnel, and devise methods to mitigate the risks.
영천댐 도수로 터널 중 청송군 현서면 지역의 터널 구간(연장 1,484m)에 대한 터널내 유입량과 수리지질학적 특성간의 관계를 연구하였다. 본 연구에서는 터널내로 유입되는 초기 유입량(라이닝 및 그라우팅 이전의 유입량)과 터널지역의 사암층, 절리빈도, 절리간극 및 간격, 단층, 수리전도도간의 관계를 분석하였다. 그리고 절리빈도와 수리전도도의 관계도 고찰하였다. 본 연구지역에서는 단층폭과 터널내 지하수 유입량의 관련성이 가장 크며, 사암의 두께, 수리전도도, 절리빈도순으로 관련성이 낮아지는 것으로 판단된다.
수중 부유식 터널은 터널 세그먼트가 부력에 의해 수중에 부유하도록 하는 터널의 한 유형으로, 최근 활발히 연구되고 있다. 수중터널이 지면에 연결되면 수중터널과 지반 내부의 지중터널이 연결되어야 하는데, 두 터널의 서로 다른 구속조건과 거동 특성에 의해 두 터널의 연결부위에 응력이 집중될 가능성이 매우 높다. 따라서 연결부 주변의 안정성을 보장하기 위해 특별한 설계 및 시공 방법을 적용해야 한다. 그러나 연결부 안정성에 대한 기존 연구가 충분히 수행되지 않아서 기본적인 단계의 연결부 안정성 검토에 대한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 수중터널과 지중터널의 연결부를 수치해석을 통해 모사하여 연결부 주변 지반에서 전단 변형 집중이 발생하는 것을 확인하였고, 시공 시 처리할 수 있는 구조적 인자가 연결부 주변 지반의 안정성 확보에 어떠한 영향을 가지는지에 대해 분석하였다. 수치해석 결과는 두 종류의 터널이 가지는 변위의 불균형으로 인한 위험이 그라우팅 재료 및 조인트 자유도 구성을 통해 완화될 수 있음을 보였다. 이 연구에서 도출된 결과는 비록 수치해석을 통한 정성적인 결과이지만, 향후 연구에서 수중터널과 지중터널의 연결의 설계 시 주요하게 고려해야 하는 구조적 인자 및 위험 지역을 판단하는 것에 기여할 것이라 판단된다.
필댐의 안정성 해석에 있어서 누수와 내부침식은 매우 중요한 평가의 한 부분이다 연구대상 지역의 필댐은 내부침식으로 추정되는 댐 상부의 공동발생 및 과대 누수량으로 문제가 발생하여, CGS(compaction grouting system)으로 보강공사를 수행하였으며, 본 보강방법은 주입재료 및 주입압력이 중요한 변수로 작용을 한다. 본 연구에서는 CGS 보강이 필댐의 안정성에 미치는 영향을 CGS보강 전후에 지구물리탐사를 수행하여 해석하였다. 본 조사에 적용된 방법에는 전기비저항탐사, 탄성파 굴절법탐사, GPR탐사, HFMT탐사 등이 적용되었다. 조사결과 CGS 보강으로 댐의 전제척인 거동에 많은 영향을 준 것으로 나타났으며, 주입압력이 과대하여 댐 중심코아에 많은 변위가 발생된 것을 확인할 수 있었다.
Soil Nailing 공법은 국내의 경우 1993년 처음으로 적용된 이후 최근에는 가시설용에서 영구용으로 확대되어 적용되고 있다. Soil Nailing 공법에 있어서 강성 전면벽체는 지반의 변형을 억제하는 역할을 하며, 인접한 건물 또는 지하구조물 등의 손상을 최소화 하기 위한 목적으로 사용되고 있다. 국내의 경우 도심지에 적용되고 있는 Soil Nailing 벽체는 지반의 이완을 최소화하기 위해 H-Pile+토류판, 쉬트파일, SCW 및 JSP 등의 흙막이 벽체와 함께 종종 사용되고 있다. 그러나 전면벽체의 강성을 고려하기 위한 적당한 설계방법에 대한 제시가 없는 실정이어서 안전측에서 벽체의 강성에 의한 구속효과를 무시하여 왔다. 본 연구에서는 Soil Nailing 벽체의 전체 안정성에 벽체의 강성이 미치는 영향을 알아보기 위해 다양한 실내모형실험이 수행되었으며, 전단강도감소기법과 같은 수치해석기법을 이용한 매개변수변화연구도 시도되었다. 매개변수변화연구에서는 전면벽체의 강성의 영향을 알아보기 위해 콘크리트 전면벽체의 두께를 변화시켰다.
This study applied the NDS method to the creek levee and the foundation of a building, for the purpose of ground improvement and cut-off. The conclusions are shown in the following. (1) The results of the field tests in the creek levee are as follows; the N value of the standard penetration test is $2{\sim}3$ before NDS grout and $9{\sim}21$ after NDS grout; in the alluvial layer, $7{\sim}11$ before NDS grout and $14{\sim}23$ after NDS grout. This confirms increasing ground strength with consistency ranging from stiff to very stiff. (2) The result of the permeability test in the creek levee shows that the ground had a great hydraulic conductivity with complete leakage before ground improvement but that the hydraulic conductivity has significantly increased to $3.17{\times}10^{-5}{\sim}4.65{\times}10^{-5}cm/sec$ after ground improvement by the NDS method. (3) The result from the field test of the foundation of the building confirms great reinforcing effects, showing that the allowable bearing capacity has increased from Pa = 5.0 $t/m^2$ before reinforcement to Pa = 25.0 $t/m^2$ after reinforcement.
본 연구에서는 대표적인 물유리계 공법인 SGR 공법과 SMI 공법을 실내시험으로 공학적 특성을 비교한 것으로, 각 조건별 양생기간과 양생조건에 따라서 내구성, 강도 및 차수특성, 환경 영향성을 비교 분석하였다. 그 결과 내구성의 경우 SGR 공법은 SMI 공법에 비해 최대 23배 정도 체적변형이 발생하였고, 환경에 미치는 영향은 두 시료 모두 안전한 것으로 나타났다. 차수특성의 경우 SMI 공법은 최대 24% 정도 감소하였으나 SGR의 경우 체적변형이 급격하게 발생하여 간극이 커져 투수계수가 커지는 경향을 나타냈으며, 강도특성은 SMI 공법이 SGR 공법 보다 호모겔의 경우 약 11.0배, 샌드겔의 경우 약 3.9배 정도 높게 나타났다. 이러한 주원인은 SMI 공법은 SGR 공법 보다 용출현상으로 인한 체적변형이 적게 나타났기 때문으로 판단된다.
In Hong Kong, large-diameter (${\ge}600mm$) bored piles and large-section excavated rectangular barrettes are commonly used to support tall buildings to resist both vertical and horizontal loads. These piles and barrettes penetrate through and may found in saprolitic soils and decomposed rocks. Generally, the design of these large bored piles and barrettes involves considerable amount of uncertainty and design parameters must usually be verified by field tests. In this paper, over 50 full-scale load tests on large-diameter bored piles and over 15 large-section of rectangular barrettes in Hong Kong are reviewed and interpreted critically, in particular the degree of mobilisation of side shear resistance using a mobilization rating (MR) factor and a displacement index (DI) for floating bored piles and barrettes and rock-socketed piles, respectively. The author was heavily involved with many of these load tests. The diameter of the bored piles tested ranges from 0.6m to 1.8m and the depth varies from 12m to 75m. Sizes of barrettes critically reviewed include $2.2m{\times}0.6m,\;2.2m{\times}0.8m,\;2.8m{\times}0.8m\;and\;2.8m{\times}1.0m$ (on plan) and the depth varies from 36m and 63m. Based on these field tests, a new failure load criterion for large-diameter bored piles and barrettes is developed and proposed. The side shear resistance of the bored piles and barrettes is quantitatively analyzed with respect to local displacements, standard penetration tests, unconfined compressive strength (UCS) for rock sockets and using the effective stress principle. In addition, the effects of construction including post-grouting, construction time, side scraping and excavation tools on side shear resistance are investigated and reported.
본 논문은 소구경말뚝의 현장시험결과를 조사하고 축방향 변위와 흙의 성질과의 상관관계에 따른 말뚝의 주변마찰력을 산정하기 위하여 종합적으로 검토하였다. 점착력과 비점착력의 성질을 가진 흙에 대하여 조사를 하였다. 현장적용 목적에 부합한 소구경말뚝의 하중-변위관계와 지반공학적 흙의 특성 그리고 흙의 종류에 대한 연구가 정규화평균값과 경험관계식을 통하여 이루어졌다. 대구경말뚝과 압력-그라우팅 설치 효과로 인한 소구경말뚝의 하중전이로 인한 지지력은 현저한 차이가 있었다. 특히 말뚝 근입깊이(D)와 말뚝 직경(B)의 비가 100보다 작은 얕은 깊이에서는 소구경말뚝이 대구경말뚝에 비해 현저하게 뛰어난 지지력을 가지고 있음을 알 수 있었으며 점착력이 있는 흙에서는 약 1.5에서 최고 2.5배정도 비점착력인 흙에서는 약 1.5에서 2.5배 그리고 최고 6배의 지지력을 갖고 있음을 알 수 있다.
The root pile system is insitu soil reinforcement technique that uses a series of reticulately installed micropiles. In terms of mechanical improvement by means of grouted reinform ming elements, the root pile system is similar to the soil nailing system. The main difference between root piles and soil nailing are due to the fact that the reinforcing bars in root piles are normally grouted under high pressure and that the alignments of the reinforcing members differ. Recently, the root pile system has been broadly used to stabilize slopes and retain excavations. The accurate design of the root pile system is, however, a very difficult tass owing to geometric variety and statical indetermination, and to the difficulty in the soilfiles interaction analysis. As a result, moat of the current design methods have been heavily dependent on the experiences and approximate approach. This paper proposes a quasi-three dimensional method of analysis for the root pile system applied to the stabilization of slopes. The proposed methods of analysis include i) a technique to estimate the change in borehole radium as a function of the grout pressure as well as a function of the time when the grout pressure is applied, ii) a technique to evaluate quasi -three dimensional limit-equilibrium stability for sliding, iii) a technique to predict the stability with respect to plastic deformation of the soil between adjacent root piles, and iv) a quasi -three dimensional finite element technique to compute stresses and dis placements of the root pile structure barred on the generalized plane strain condition and composite unit cell concept talon형 with considerations of the group effect and knot effect. By using the proposed technique to estimate the change in borehole radius as a function of the grout pressure as well as a function of the time, the estimations are made and compar ed with the Kleyner 8l Krizek's experimental test results. Also by using the proposed quasi-three dimensional analytical method, analyses have been performed with the aim of pointing out the effects of various factors on the interaction behaviors of the root pile system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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