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3차원 수치해석을 이용한 터널막장 전방 지반 상태의 예측
The Prediction of Ground Condition ahead of the Tunnel Face using 3-Dimensional Numerical Analysis 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.14 no.6 = no.53, 2004년, pp.440 - 449  

유광호 (수원대학교 토목공학과) ,  송한찬 (수원대학교 토목공학과) ,  김기선 (수원대학교 토목공학과, 동흥개발) ,  이대혁 (SK건설 GeoTask팀) ,  박연준 (수원대학교 토목공학과)

초록
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암반은 지각을 형성하는 암석의 집합체로서 지질학적인 생성 과정에서 단층, 절리 등의 역학적 불연속면을 포함하고 있다. 이러한 불연속면은 구조상 매우 취약하므로 지하 암반구조물의 안정성을 확보하기 위해서는 불연속면의 특성을 고려한 설계가 필수적이며, NATM터널 시공 시에는 이러한 불연속면을 가능한 빨리 확인하여 굴착공법 및 지보체계의 변경이 조속히 이루어져야 한다. 지하 암반 중에 터널을 굴착하게 되면, 터널 막장면을 포함한 무지보 굴착면 주위에 발생하는 3차원적 응력 전이 현상으로 인하여 막장 전방에 연약대가 존재하거나 파쇄대가 존재하는 경우에 터널의 내공 변위가 특정한 경향을 나타내는 것이 기존 연구 결과로 알려져 있다. 막장 전방의 불연속면 상태에 따른 내공변위 경향을 알아보기 위하여 막장 전방에 존재하는 불연속면의 변형계수, 두께, 방향성 등을 변화시켜가며 3차원 수치해석을 수행하였다. 수치해석 결과에서 다양한 변위성분의 영향선과 경향선의 변화가 실제 측정값들과 비슷하다는 것을 알 수 있었으며 불연속면의 물성, 두께, 방향성에 따라 값의 변화 정도가 달라지는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Rock mass includes natural discontinuities such as joints and faults during its formation. Discontinuities are also referred as planes of weakness because of their weak mechanical characteristics. In the design of underground structures, it is necessary to consider the properties of discontinuities ...

주제어

#응력 전이 현상   #터널   #막장   #영향선   #경향선   #지반 상태  

참고문헌 (6)

  1. 정대열, 1993, 터널 막장 주위의 3차원적 영향을 모사하는 2차원 해석 모델의 하중분배율에 관한 연구, 서울대학교 대학원 박사학위논문 

  2. 이인모, 손영진, 박광준, 1998, 터널 막장 전방의 지반 변화 예측을 위한 3차원 해석, 대한토목학회 논문집, Vol. 18, No. III-4호, 505-519 

  3. 한국도로공사 도로교통기술원, 2002, 암반등급에 따른 도로터널 지보체계 개선 연구, 연구보고서 

  4. Gnilsen., R. 1989, Numerical Methods, Underground Structures Design and Instrumentation, Elsevier 

  5. Schubert, P., and Vavrovsky, G. M. 1994, Interpretation of Monitoring Results, World Tunneling, November 

  6. Schubert, W., and Steindorfer, A. 1996, Selective Displacement Monitoring Tunnel Excavation, Felsbau, 14.2, 93-97 

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