• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.23-46
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• 2020

본 연구에서는 터널 근접 시공으로 인한 기 존재 단독말뚝의 공학적 거동을 파악하기 위하여 터널로부터 말뚝선단의 이격거리와 막장압의 변화를 고려한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 수치해석에서는 터널 막장압을 고려하여 말뚝의 거동을 분석하였으며, 터널굴착으로 유발되는 지반침하, 말뚝두부침하, 말뚝축력 및 말뚝-지반 사이의 경계면에서 발생하는 전단응력을 고찰하였다. 말뚝이 터널 크라운(crown) 바로 상부에 위치하고 말뚝선단까지의 수직 이격거리가 0.25D (여기서, D는 터널직경)인 경우 초기 응력의 50%에 해당하는 막장압을 적용할 경우 25%의 막장압을 적용한 것과 비교한 결과 말뚝두부의 침하가 약 38% 감소하였다. 또한, 막장압의 크기가 작을수록 지반침하, 말뚝의 축력 및 말뚝-지반 사이에서 발생하는 전단응력이 증가하며, 말뚝이 터널굴착 영향권 밖에 존재할 경우 말뚝에는 압축력 형태의 축력이 발생하였다. 따라서 막장압의 크기 및 터널-말뚝선단의 상대위치는 지반 침하와 말뚝 침하에 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 수행된 연구결과의 경우 기존에 보고된 연구결과를 바탕으로 비교분석을 실시하였으며, 터널굴착으로 인한 말뚝의 거동을 심도 있게 분석하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.88-95
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• 2008

본 연구에서는 터널 굴착으로 인한 지하수 영향 등 지반 환경 문제 해결을 위한 합리적인 평가 방법을 정립하고 이를 국민적 초미의 관심사 중 하나인 호남고속철도 계룡산 터널 구간에 적용하므로써, 계룡산 구간을 통과하는 터널 구간에 대한 환경문제(지하수/토양)를 사전에 연구하여 최적의 대안을 도출코자 한다. 지하수 유동모델링 결과 터널 굴착에 따른 지하수의 유출 및 지하수위 강하가 발생하며 터널굴착 완료 후에 지하수위가 회복되는 양상을 보인다. 따라서 구간에 분포하는 연약구간에 대해서는 특수 그라우팅이 필요할 것으로 사료된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권5호
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• pp.599-615
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• 2016

The present research presents experimental and finite element studies to investigate the behavior of piled raft-tunnel system in a sandy soil. In the experimental work, a small scale model was tested in a sand box with load applied vertically to the raft through a hydraulic jack. Five configurations of piles were tested in the laboratory. The effects of pile length (L), number of piles in the group and the clearance distance between pile tip and top of tunnel surface (H) on the load carrying capacity of the piled raft-tunnel system are investigated. The load sharing percent between piles and rafts are included in the load-settlement presentation. The experimental work on piled raft-tunnel system yielded that all piles in the group carry the same fraction of load. The load carrying capacity of the piled raft-tunnel model was increased with increasing (L) for variable (H) distances and decreased with increasing (H) for constant pile lengths. The total load carrying capacity of the piled raft-tunnel model decreases with decreasing number of piles in the group. The total load carrying capacity of the piles relative to the total applied load (piles share) increases with increasing (L) and the number of piles in the group. The increase in (L/H) ratio for variable (H) distance and number of piles leads to an increase in piles share. ANSYS finite element program is used to model and analyze the piled raft-tunnel system. A three dimensional analysis with elastoplastic soil model is carried out. The obtained results revealed that the finite element method and the experimental modeling are rationally agreed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권2호
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• pp.193-205
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• 2022

The face stability of shield tunnelling is the most important control index for safety risk management. Based on the reliability of the transparent clay (TC) model test, a series of TC model tests under different buried depth were conducted to investigate the progressive failure mechanism of tunnel face. The support pressure was divided into the rapid descent stage, the slow descent stage and the basically stable stage with company of the local failure and integral failure in the internal of the soil during the failure process. The relationship between the support pressure and the soil movement characteristics of each failure stage was defined. The failure occurred from the soil in front of the tunnel face and propagated as the slip zone and the loose zone. The fitted formulas were proposed for the calculation of the failure process. The failure mode in clay was specified as the basin shape with an inverted trapezoid shape for shallow buried and appeared as the basin shape with a teardrop-like shape in deep case. The implications of these findings could help in the safety risk management of the underground construction.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제5권1호
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• pp.43-54
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• 2003

현재 복개 터널구조물의 해석 및 설계에는 구조공학적 모델링 기법이 널리 적용되고 있으나, 이러한 구조공학적 모델링 기법은 지형적인 영향인자 및 soil arching 등과 같은 지반공학적 측면의 영향인자를 고려하기에 많은 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 복개 터널구조물의 합리적이고 경제적인 설계를 위하여 복개 터널구조물의 거동에 영향을 미치는 인자로써 콘크리트 라이닝과 성토체의 계면요소, 굴착사면의 경사, 이격거리 및 성토사면 등을 고려하여 지반공학적 모델링 기법을 이용한 수치해석 수행하였다. 이의 결과를 토대로 각 영향인자 변화에 따른 복개 터널구조물의 역학적 거동특성을 분석하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.167-172
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• 2002

Seoul subway system has been constructed to solve traffic difficulties of Seoul metropolitan, and now is the major public transportation. However, the more line has added in the system the deeper the bottom of the tunnel base. And a huge amount of groundwater along the line has seeping into the tunnel. Several subway stations has pumping system to extract the groundwater to the outside and consequently, groundwater table along the line has declined gradually. Groundwater table has dropped about 40 meters at some areas, There was some study for the proper usage of the abstracted groundwater and the project to use the groundwater has launched already by the local government. However. more serious problem is expected on quality degradation of soil and groundwater as the decline of groundwater table along the subway line. This study suggests that the detailed groundwater environmental study should be made as soon as possible for this. If there is any pollution leaking at the surface area of the groundwater depression, the pollution will be seep into the subway tunnel in some day even though the time will be different with the soil material and hydraulic characteristics of the aquifer. And the polluted area of the soil and groundwater would be enlarged along the pathway The study on possibility of the soil subsidence and reducing surface water flow in small creek were also needed. This study suggest one of the counter measurement that restoring the declined groundwater table after groundwater environmental study

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권4호
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• pp.351-364
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• 2020

This paper numerically investigates the effects of a dip-slip fault (a normal or a reverse fault) movement on a segmental tunnel which transversely crosses either of this kind of faults. After calibration of the numerical model with results from literature of centrifuge physical tests, a parametric study is conducted to evaluate the effects of various parameters such as the granular soil properties, the fault dip angle, the segments thickness, and their connections stiffnesses on the tunnel performance. The results are presented and discussed in terms of the ground surface and tunnel displacements along the longitudinal axis for each case of faulting. The gradient of displacements and deformations of the tunnel cross section are also analyzed. It is shown that when the fault dip angle becomes greater, the tunnel and ground surface displacements are smaller, in the case of reverse faulting. For this type of fault offset, increasing the tunnel buried depth causes tunnel displacements as well as ground surface settlements to enhance which should be considered in the design.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.952-957
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• 2004

Cut and Cover Method is generally used in shallow tunnels and tunnel entrances with thin soil cover. In this type of cons0truction, backfilling is considered to be the most important process. In this process even though the backfill material is thoroughly compacted, compaction and self-weight due to vehicular vibration and pressure exerted by the soil cause the backfill material to undergo self-compression which leads to settlement. The settlement of the backfill material subjects the tunnel lining under excessive earth pressure which cause cracking and deformation. In the model test performed installation of geotextile on the sides and top of the tunnel was able to reduce the earth pressure acting on the tunnel lining.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.424-442
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• 2005

In this paper a design of a large shield Tunnel through weathered soil and weathered rock in 703 section of seoul subway line No.7 extension project is presented. The geological investigation results show that the projecet region consists mostly of weathered soil with some local weathered rock in the tunnel excavation level. A EPB shield TBM is selected as a optimal excavation machine for the large shield Tunnel considering the geological and site conditions. Also, the shield machine head and cutter for the large shield tunnel type are designed considering site geological conditions and average advance rate in similar projects.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.17-24
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• 2016

현재 우리나라는 기후변화로 인해 여름철 집중호우와 국지성 호우가 증가하고 있다. 이에 토사유실 예방에 관한 연구들이 활발하게 이루어지고 있고 산림청에서는 산사태 위험지도를 제공하고 있다. 산사태 위험지도는 9가지의 요소들로 가중치를 주어 5등급화 하여 위험도를 나타낸다. 2014년 8월 25일 부산시 금정구 오륜터널 일대에서 국지성 호우로 인한 토사유실이 발생했으며 산사태위험지도와 비교해 본 결과 실제 토사유실이 발생한 지역은 위험지도상의 안전지대였다. 토사유실이 발생한 오륜터널 일대를 강우량, 토양도, 지질도, 임상도, 경사도, 하계망, 분수령, 유역형상, 유출량을 분석하였다. 분석한 결과 산사태가 발생한 지점의 토양, 임상, 다량의 유출량과 첨두유량, 수계망의 차수, 유역의 형상이 토사유실의 원인요소라고 판단된다. 이 요소 중 산사태 위험지도에서는 고려하지 않은 집중 강우량에 의한 유출량과 첨두유량, 수계망의 차수, 유역의 형상이 산사태의 가장 큰 원인이라고 분석되었다. 기록적인 국지성 호우로 인해 많은 재산피해가 있었던 발생지점 중 하나인 오륜터널 일대의 토사유실원인분석 연구를 통하여 강수량에 의한 유출량, 첨두유량, 유역의 형상이 중요하다고 판단된다. 이 요소들을 산사태 위험지역 판정 시 고려하여 집중호우 시 토사유실에 대비하여야 한다.