• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.609-623
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• 2018

건물하중의 영향을 받는 상태의 기존터널에 근접해서 터널보다 깊은 심도로 지반을 굴착하는 경우에 흙막이벽체의 거동이 기존터널의 존재로 인해 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그런데 지상 구조물에 의해 받는 영향에 대한 연구 예가 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 기존터널에 근접하여 지반을 굴착할 때 기존터널이 상부구조의 영향을 받는 상태에서 건물 위치에 따른 터널의 거동을 대형모형실험과 수치해석을 실시하여 측정하였다. 이를 위해 지표면에 건물하중이 없는 경우와 건물하중이 3가지 이격거리에 위치한 경우(0 m, 1D, 2D)에 대하여 각각 대형모형실험을 수행하였다. 본 논문에서는 흙막이벽체와 기존구조물의 영향을 받고 있는 터널의 거동에 대하여 연구하였다. 1 : 10의 축척으로 2.0 m (폭)${\times}$6 m (높이)${\times}$4.0 m (길이)의 크기를 가진 대형토조에서 실험을 수행하였다. 그 결과 흙막이벽체 배면에 있는 인접터널의 안정성은 근접굴착에 의해 뚜렷하게 영향을 받는 것으로 나타냈다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.289-305
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• 2006

본 논문에서는 굴착공법이 터널변위 거동에 미치는 영향에 대한 내용을 다루었다. 먼저 비교적 동일한 시공조건을 대상으로 중벽분할 굴착공법과 링컷공법을 비교하여 각 굴착공법에 따른 터널거동 메카니즘을 고찰하는데 초점을 두었다. 이를 위해3차원 유한요소해석을 수행하였으며, 각 공법별 해석결과로부터 막장 안정, 천단침하, 지표침하, 숏크리트 라이닝의 응력을 비교하였다. 전반적으로 중벽분할 공법을 적용할 경우 굴진과정에서 터널변위 제어에 탁월한 효과가 있는 것으로 나타났으며, 링컷공법 적용 시 지표침하 억제 효과에 보다 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 설계 시 고려하여야 할 주안점을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.263-270
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• 2007

터널 시공 중 일상적으로 수행되는 계측에 의해 정량화되는 터널의 거동은 안정성 평가를 위한 주요한 항목이며, 이는 지역적인 지질학적 특성에 크게 의존한다. 본 연구에서는 지질학적 특성 차에 의한 RMR 항목별 터널 거동에 미치는 영향도를 분석하기 위하여, 터널의 face mapping 자료와 계측자료를 각각 설명변수와 종속변수로 한 수량화 분석을 실시하였다. 분석 결과, RMR 인자가 터널의 변위에 미치는 중요도의 평균은 R1, R2, R3, R4, R5 각각 17.0%, 20.4%, 20.4, 11.6%, 30.6%로서, 이는 분석지역의 지하수특성이 변위에 크게 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.887-897
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• 2018

수직구와 수평 터널 주위 지층 변화, 지진파 방향성이 접속부의 동적 거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 유한 요소 기반의 MIDAS GTS NX 프로그램을 이용한 3차원 시간이력 해석을 통해 검토하였다. 연구결과 연약지반에서 장주기의 지진파가 수평 터널 방향으로 발생하였을 때 접속부 상부에서 최대 변위가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 수직구와 수평 터널의 서로 다른 거동 및 지층 경계면의 영향으로 인해 응력집중 현상이 발생하여 문제가 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 연구 결과는 수직구와 수평 터널의 접속부 구조물 내진설계를 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 토지주택연구
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• 제7권4호
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• pp.261-269
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• 2016

파이프루프 공법은 개착공법 및 다른 비개착공법에 비해 경제적이고 시공이 비교적 단순한 공법으로 도심지 도로를 횡단하는 신규노선이나 상하수도 등 지하구조물에 적용 사례가 증가하고 있다. 국내외 연구 및 시공사례증가로 공법에 대한 기술적 발전 및 파이프루프의 성능 개선이 이루어지면서 단순 사전보강공법이 아닌 영구 지보재로서 활용가능성이 제기되었다. 따라서 본 연구에서는 파이프루프의 지보효과를 분석하고자 3차원 유한요소 수치해석을 수행하였으며 파이프루프 적용유무와 터널 단면 형상에 따른 지반의 거동을 변위와 응력 변화관점에서 분석하였다. 수치해석 결과 파이프루프를 적용할 경우 터널 상부 지반에서 뚜렷한 변위제어 효과와 함께 터널 단면형상이 지반 및 파이프루프 거동에 상당한 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 2차
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• pp.21-31
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• 2010

Although it is important to reflect the accurate information of the ground condition in the tunnel design, the analysis and design are conducted by limited information because it is very difficult to get it practically on considering various geography and geotechnical condition. So construction management of information concept is required to manage immediately on the field condition because it is very time-consuming to establish the countermeasure of underground reinforcement and the pattern change of Bo. Therefore, when construction is on tunnel area, examination of accurate safety and prediction of behavior is performed to overcomes the limit of predicting behavior by using Artificial Neural Network(ANN) in this study. Firstly, the field data was secured. Secondly, suitable structure was made on multi-layer perceptrons among the ANN. Thirdly, learning algorithm-propagated applies to ANN. The data for the learn of field application using ANN was used by considering impact factors, which influenced the behavior of tunnel, and performing credibility analysis. crown displacement, spring displacement, subsurfacement, and rock bolt axial force are predicted at the tunnel construction and on-site application was confirmed by using ANN from analyzing and comparing with measurement value of on-site. In this study, the data from Seoul Highway $\bigcirc\bigcirc$ tunnel section was applied to the ANN Theory, and the analysis on the investigate value and the reasoning for the value associated with field application was performed.

• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.197-205
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• 2008

보강효과 및 계측조건의 영향이 배제된 무보강 상태의 전변위는 터널 굴착에 따른 암반 거동의 정량적 지표가 될 수 있으며, 이러한 변위는 지질학적 특성에 의존한다. 본 연구는 암반 상태별로 굴착에 따른 암반의 거동 특성을 잘 반영할 수 있는 암반 평가법의 제안을 목적으로 한다. 이를 위해 퇴적암을 기반으로 하는 터널을 대상으로 형상, 굴진장 및 굴착 조건 등이 고려된 3차원 수치해석을 수행하였으며, 이를 통긍 암반 상태에 따른 무보강 상태의 전변위를 산정하였다. 그리고 산정된 전변위를 외적기준으로 하고, 각 RMR 인자들을 설명변수로 하는 수량화분석을 수행하였다. 그 결과 각 RMR 인자의 변위 영향도를 결정하였으며, 최종적으로 수정된 RMR 배점 체계를 제안하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.101-112
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• 2023

When a submerged floating tunnel is connected to the ground, there is a risk of stress concentration at the shore connection owing to the displacement imbalance caused by low confinement pressures in water and high confinement pressures in the ground. Here, the effects of the boundary condition and stiffness of the joints installed at the shore connection on the behaviors of a submerged floating tunnel and its shore connection were analyzed using a numerical method. The analysis results obtained with fixed and ground boundaries were similar due to the high stiffness of the ground boundary. However, the stability of the shore connection was found to be improved with the ground boundary as a small displacement was allowed at the boundary. The effect of the joint stiffness was evaluated by investigating the dynamic behavior of the submerged floating tunnel, the magnitude of the load acting on the bored tunnel, and the stress distribution at the shore connection. A lower joint stiffness was found to correspond to more effective relief of the stress concentration at the shore connection. However, it was confirmed that joints with low stiffness also increase the submerged floating tunnel displacement and decrease the frequency of the dynamic behavior, causing a risk of increased resonance when wave loads with low frequency are applied. Therefore, it is necessary to derive the optimal joint stiffness that can achieve both stress concentration relief and resonance prevention during the design of shore connections to secure their dynamic stability.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.105-116
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• 2010

지표면 침하량, 지반거동 그리고 터널변위에 대한 평가는 미고결 저토피 도심지터널의 설계에서 주요한 인자가 된다. 이와 같은 터널에서 굴착에 따른 변형 해석은 터널 측벽부에서 지표부까지 발달하는 전단대의 변형특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구는 소성항복이 시작된 후 최대 전단변형률증분과 함께 전단 탄성계수과 강도 정수의 저하를 고려할 수 있는 비선형 모델방법을 통하여 터널 변형거동에 끼치는 주요 설계인자의 효과에 대해 수치해석적 매개변수를 통해 분석하였다. 수치해석적 매개변수에 있어서 강도정수의 감소와 전단변형률의 증분, 초기지중응력, 점착력 그리고 숏크리트의 두께를 고려하여 수행하였다.

• 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.