• Geomechanics and Engineering
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• 제21권2호
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• pp.171-178
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• 2020

Mountainous areas cover more than 70% of Korea. With the rapid increase in tunnel construction, tunnel-collapse incidents and excessive deformation are occurring more frequently. In addition, longer tunnel structures are being constructed, and geologically weaker ground conditions are increasingly being encountered during the construction process. Tunnels constructed under weak ground conditions exhibit long-term deformation behavior that leads to tunnel instability. This study analyzes the behavior of the bottom region of tunnels under geological conditions of long-term deformation. Long-term deformation causes various types of damage, such as cracks and ridges in the packing part of tunnels, as well as cracks and upheavals in the pavement of tunnels. We observed rapid tunnel over-displacement due to the squeezing of a fault rupture zone after the inflow of a large amount of groundwater. Excessive increments in the support member strength resulted in damage to the support and tunnel bottom. In addition, upward infiltration pressure on the tunnel road was found to cause severe pavement damage. Furthermore, smectite (a highly expandable mineral), chlorite, illite, and hematite, were also observed. Soil samples and rock samples containing clay minerals were found to have greater expansibility than general soil samples. Considering these findings, countermeasures against the deformation of tunnel bottoms are required.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1993년도 봄 학술회 논문집
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• pp.49-58
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• 1993

Reappraisal of the design and the construction concept of the bottom drainage tunnel has been made through the seepage analysis. An appropriate design approach for this tunnel has also been proposed. It was revealed from this study that water pressures acting on the concrete lining in the bottom dralnage tunnel much depend on the permeability of the surrounding ground, the source of water supply and the discharge capacity of dralnage facilities. The full release of these water pressures by the current drainage system could not be expected if this type of tunnel is constructed in the ground including alluvial deposits having a high permeability. The necessity of a proper reinforcement of the concrete lining or a modification of its shapes corresponding to the water pressure has been suggested.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.49-56
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• 2014

터널 구조물 안정성은 굴착하는 지반강도에 전적으로 좌우되는 특성이 있다. 지반강도가 약한 경우에는 터널 굴착 공사중 붕락이 자주 발생하게 된다. 일반적으로 이러한 조건에서는 분할굴착 또는 사전 보강을 실시하여 굴착 중 붕락에 대비하게 된다. 그럼에도 불구하고 연약대에서는 상반굴착 중 천단부 붕락이 발생할 수 있는데 이러한 사례는 많고 붕락 부위에 대해서 보강공법 적용을 통해 복구가 가능하다. 터널 바닥부에서 융기가 발생하는 경우에는 상부구간까지 악영향을 미치므로 터널 구조물 전체적인 안정성에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 하부구간이 불량한 경우에는 반드시 심도 있는 보강검토가 필요하다. 터널 바닥부 융기로 인해 터널 안정성에 위해한 영향을 주는 사례가 최근에 터널 장대화와 관련되어 증가하고 있으므로 보강적용 기준에 대한 연구가 필요하고 본 연구에서는 실제 현장 하부구간 융기사례들을 조사하여 거동특성과 보강방안을 분석하였다.

• 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.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권4호
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• pp.125-140
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• 1995

배수형터널의 설계개념은 배수시 설비 정상적으로 가동된다는 가정하에서 터널 라이닝에 작용하는 수압의 영향을 고려하지 않는 것이 일반적이다. 그러나 이와 같은 설계개념은 지하수위가 터널 하단부 아래로 저하되는 경우에는 합당하지만, 지하수의 공급원이 충분하여 지하수위 저하가 크지 않은 정상류 상태인 하천 인접구간 등에서는 침투력이 라이닝에 작용할 수 있으므로 이 경우 수압을 고려하지 않으면 터널 안정에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 주변 지하수위 저하가 거의 없는 서울지하철 $\bigcirc$호선중 4개 공구중 대표 단면 2개에 대해 배수형터널 내부의 과다유입수가 터널 안정성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 침투류 해석 및 라이닝 검토를 유한요소법을 이용하여 검토하였다. 그 결과 터널의 라이닝에 대한 수압이 당초 설계에 비해 다소 크게 나타났으며 터널구조물의 장기적인 안전을 위하여는 차수공의 설치 또는 영구계측 등의 대책이 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.259-267
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• 2005

본 논문에서는 터널별로 매설된 온도계의 연중계측을 통하여 년 중 온도변화특성과 갱구부로부터의 길이별 온도변화특성, 터널연장별 대기 온도변화특성, 지표부 온도 변화특성을 분석하였다. 터널의 연장별 터널내 바닥부 온도 분포에 대한 분석 결과 입구부와 출구부가 다른 온도분포를 보임을 알 수 있었다. 출구부에서의 터널내 바닥부 표면온도 분포는 출구부에서 50m 지점까지는 온도가 변하다가 50m 이후 깊이에서는 터널연장에 상관없이 거의 일정한 온도분포를 보임을 알 수 있었다. 그러나 입구부에서의 터널내 바닥부 표면온도 분포는 출구부와 달리 터널내 길이 약 125~150m 지점에서 본도분포가 변하고 있음을 알 수 있었다. 이는 입구부로 유입되는 찬공기가 풍향 및 풍속의 영향을 받아 터널깊이 약 125~150m 지점까지 영형을 끼치는 것으로 보인다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.541-544
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• 2008

Generally numerical analysis of tunnel lining, under dynamic loading condition, performed not considering pore pressure. But if tunnel excavated under the surface of water, such as bottom of the sea, the river bed, tunnel lining can take pore water pressure. It may be different from evaluated numerical analysis not considering pore pressure. Therefore tunnel design should consider effect of water pressure acting on tunnel lining.

• 공학논문집
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• 제6권2호
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• pp.33-38
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• 2004

To investigate the reliability of the MTJs on the roughness of insulating tunnel barrier, we prepared two MTJs with the different uniformity of barrier thickness. Namely, the one has uniform insulating barrier thickness; the other has non-uniform insulating barrier thickness as compared to different thing. As to depositing amorphous layer CoZrNb under the pinning layer IrMn, we achieved MTJ with uniform barrier thickness. Toinvestigate the reliability of the MTJs dependent on the bottom electrode, time-dependent dielectric breakdown (TDDB) measurements were carried out under constant voltage stress. The Weibull fit of out data shows clearly that $t_{BD}$ scales with the thickness uniformity of MTJs tunnel barrier. Assuming a linear dependence of log($t_{BD}$) on stress voltages, we obtained the lifetime of $10^4$years at a operating voltage of 0.4 V at MTJs comprising CoNbZr layers. This study shows that the reliabilityof new MTJs structure was improved due to the ultra smooth barrier, because the surface roughness of the bottom electrode influenced the uniformity of tunnel barrier.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.128-128
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• 2017

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권8호
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• pp.13-20
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• 2023

지반이상대 구간을 지나는 터널은 시공 중 또는 시공 후 지반융기, 균열, 전단 파괴 등의 이상변위 발생이 많이 보고되고 있다. 이러한 이상변위가 지속되거나 큰 경우에는 최종적으로 터널 붕괴위험의 우려가 있으며, 다양한 보강공법을 사용하여 터널 붕괴위험을 저감시키고 있다. 본 연구에서 살펴본 터널은 막장이 완전 풍화상태가 주를 이루며 부분적으로 심한 풍화상태로 분포하는 구간에 시공되었다. 시공 중 터널 내공변위를 침범하여 강지보 및 숏크리트를 재시공하였으며, 기존 설치된 flat형 인버트의 제거없이 현 상태에서 라이닝 철근 보강공법을 적용하였다. 이러한 보강공법을 적용 후 실시한 계측 자료를 바탕으로 바닥의 융기 가능성 구간에 대하여 수치해석적인 방법으로 장기변위 예측을 통해 터널의 장기적인 안정성을 검토하였다.