$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

비등방 지반에서 터널굴착을 위한 3차원 아칭식의 유도 및 그 영향 조사
Derivation of a 3D Arching Formula for Tunnel Excavation in Anisotropic Ground Conditions and Examination of Its Effects 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.34 no.12, 2018년, pp.19 - 27  

손무락 (Dept. of Civil Engrg., Daegu Univ.)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

테르쟈기는 트랩도어 처짐에 기반한 상부지반의 수직활동면을 가정한 2차원 아칭식을 제안하였다. 이후 관련 식은 3차원 터널굴착조건과 경사활동면을 고려할 수 있도록 확장되었다. 본 연구에서는 3차원 터널굴착조건에서 비등방지반조건을 반영하여 터널 횡방향 및 종방향에서의 지반물성치 및 활동면의 경사각을 달리하여 고려할 수 있도록 더욱 확장된 아칭식을 유도하고 제시하였다. 제시된 식을 이용하여 다양한 조건(지반물성치, 경사활동면, 굴착조건, 상재하중, 토압계수)에서 발생되는 수직응력에 대해 조사하였고 테르쟈기의 2차원 아칭식과도 비교하였다. 조사결과, 발생 수직응력은 굴착폭 및 굴착길이, 경사각, 상재하중이 증가할수록 증가했고 점착력마찰각, 토압계수가 감소할수록 증가하였으며, 굴착길이가 작을 때와 횡방향 지반물성치에 의해서 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 테르쟈기 2차원 아칭식과 비교하여 발생 수직응력은 더 작은 것으로 나타났고 그 차이정도는 지반물성치, 경사활동면, 3차원 터널굴착 조건에 따라 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 제시된 3차원 아칭식은 터널굴착으로 인한 복잡한 아칭현상을 보다 잘 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Terzaghi proposed a 2D formula for arching based on the assumption of a vertical sliding surface induced in the upper part due to the downward movement of a trapdoor. The formula was later expanded to consider 3D tunnel excavation conditions under inclined sliding surfaces. This study further extend...

주제어

표/그림 (10)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • The results were compared with those of the 2D Terzaghi formula. The findings could provide better understanding of the complex arching phenomena in tunnel construction.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (42)

  1. Adachi, T., Kimura, M., and Kishida, K. (2003), "Experimental Study on the Distribution of Earth Pressure and Surface Settlement through Three-dimensional Trapdoor Tests", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol.18(2-3). 

  2. Adachi, T., Kimura, M., Kishida, K., Kosaka, K., and Sakayama, Y. (1999), "The Mechanical behavior of Tunnel Interaction through Three Dimensional Trapdoor Tests (in Japanese)", J. Geotech. Eng., JSCE 638/III-49, pp.285-299. 

  3. Ahmadi, A. and Hosseininia, E.S. (2013), "An Experimental Investigating the Width and Height of a Stable Arch Formed in Granular Materials by Using a New Developed Trapdoor Apparatus", Conf. on International Civil, Structural and Environmental Engineering ACSEE, Zurich, Switzerland, pp.20-24. 

  4. Bierbaumer, A. (1913), Die Dimensionierung des Tunnelmauerwerkes, Leipzig, W. Engelmann. 

  5. Cain, W. (1916), Earth Pressure, Retaining Walls and Bins. New York, John Wiley & Sons, Inc. 

  6. Caquot, A. (1934), Equilibre des Massifs Ii Frottement Interne, Paris, GauthierVillard. 

  7. Chau, H.Y. and Bolton, M.D. (2006), "The Use of Centrifuge Tests in the Study of Arching", Physical modeling in geotechnics-6 th ICPMG'06, pp.1075-1080. 

  8. Chen, R.P., Huang, W.Y., and Tseng, C.T. (2011), "Stress Redistribution and Ground Arch Development During Tunneling", Tunneling and Underground Space Technology, Vol.26, pp.228-235. 

  9. Chevalier, B., Combe, G., and Villard, P. (2012), "Experimental and Discrete Element Modeling Studies of the Trapdoor Problem: Influence of the Macro-mechanical Frictional Parameters", Acta Geotechnica, Vol.7(1), pp.15-39. 

  10. Chevalier, B. and Otani, J. (2010), "3-D Arching Effect in the Trap-Door Problem: A Comparison between X-Ray CT Scanning and DEM Analysis", Proc., GeoFlorida 2010, pp.570-579. 

  11. Costa, Y.D., Zornberg, J.G., Bueno, B.S., and Costa, C.L. (2009), "Failure Mechanism in Sand Over a Deep Active Trapdoor", J. of Geotech. Geoenviron. Engr., Vol.135(11), pp.1741-1753. 

  12. Engesser, F. (1882), "Uber den Erddruck Gegen Innere Stutzwande", Deutsche Bauzeitung, Vol.16, pp.91-93. 

  13. Evans, C. H. (1983). An examination of arching in granular soils, S.M. thesis, MIT, Cambridge, MA. 

  14. Falaknaz, N., Aubertin, M., and Li, L. (2015), "Numerical Investigation of the Geomechanical Response of Adjacent Backfilled Stopes", Canadian Geotecchnical Journal, Vol.52(10), pp.1507-1525. 

  15. Getzler, Z., Gellert, M., and Eitan, R. (1970), "Analysis of Arching Pressures in Ideal Elastic Soil", J. of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol.96, No.SM4, pp.1357-1372. 

  16. Iglesia, G.R., Einstein, H.H., and Whitman, R.V. (2014), "Investigation of Soil Arching with Centrifuge Tests", J. Geotech. Geoenviron. Eng., Vol.140(2), pp.1-13. 

  17. Koutsabeloulis, N.C. and Griffiths, D.V. (1989), "Numerical Modeling of the Trapdoor Problem", Geotechnique, Vol.39, No.1, pp.77-89. 

  18. Ladanyi, B. and Hoyaux, B. (1969), "A Study of the Trapdoor Problem in a Granular Mass", Canadian Geotechnical Journal, Vol.6(1), pp.1-15, DOI: 10.1139/t69-001. 

  19. Lee, Y-J and Lee, S-D (2010), "Longitudinal Arching Effect of an Under-passing Tunnel on the Existing Tunnel Undergoing a Load of Upper Structures", J. of Korean Tunnelling and Underground Space Assoc., Vol.12(6), pp.417-427. 

  20. Li, L., Aubertin, M., and Belem, T. (2005), "Formulation of a Three Dimensional Analytical Solution to Evaluate Stresses in Backfilled Vertical Narrow Openings", Canadian Geotechnical Journal, Vol. 42(6), pp.1705-1717. 

  21. Li, L., Dube, J., and Aubertin, M. (2013), "An Extension of Marston's Solution for the Stresses in Backfilled Trenches with Inclined Walls", Canadian Geotechnical Journal, Vol.42(6), pp.1705-1717. 

  22. Marston, A. (1930), "The theory of external loads on closed conduits in the light of the latest experiments", Bulletin 96, Iowa State University Engineering Experiment Station, Ames, Iowa. 

  23. McNulty, J.W. (1965), An Experimental Study of Arching in Sand, Ph.D. Thesis in Civil Engineering, University of Illinois. 

  24. Nielson, F.D. (1966), Soil structure arching analysis of buried flexible structures, PhD Thesis, University of Arizona, faculty of Civil Engineering. 

  25. Nunes, M.A. and Meguid, M.A. (2009), "A Study on the Effects of Overlying Soil Strata on the Stresses Developing in a Tunnel", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol.24, pp.716-722. 

  26. Ono, K. and Yamada, M. (1993), "Analysis of Arching Action in Granular Mass", Geotechnique, Vol.43(1), pp.105-120. 

  27. Paikowsky, S.G., DiRocco, K.J., and Xi, F. (1993), "Interparticle Contact Force Analysis and Measurements Using Photoelastic Techniques", 2nd International Conference on Discrete Element Methods, MIT, Cambridge, Massachusetts, pp.449-461. 

  28. Paikowsky, S.G. and Hsienjen, S.T. (2002), "Experimental Examination of the Arching Effect Mechanism on the Micro Level", Proceeding of 3thInternational DEM conference, New Mexico, pp. 222-228. 

  29. Pardo, G.S. and Saez, E. (2014), "Experimental and Numerical Study of Arching Soil Effect in Coarse Sand", Computers and Geotechnics, Vol.57, pp.75-84. 

  30. Pirapakaran, K. and Sivakugan, N. (2007), "Arching Within Hydraulic Fill Stopes", Getech. Gelo. Eng., Vol.25, pp.25-35. 

  31. Sakaguchi, H. and Ozaki, E. (1992), "Analysis of the Formation of Arches Plugging the Flow of Granular Materials", Proceedings of the 2nd International Conference on Discrete Element Method, MIT, Cambridge, Massachusetts, pp.153-163. 

  32. Santichaianaint, K. (2002), Centrifuge modelling and analysis of active trapdoor in sand, Ph.D. thesis, Univ. of Colorado at Boulder. 

  33. Sardrekarimi, J. and Abbasnejad, A.R. (2010), "Arching Effect in Fine Sand due to base Yielding", Canadian Geotechnical Journal, Vol.47(3), pp.366-374, DOI: 10.1139/T09-107. 

  34. Singh, S., Shukla, S.K., and Sivakugan, N. (2011), "Arching in Inclined and Vertical Mine Dtopes", Geotech. Geol. Eng., Vol.29, pp.685-693. 

  35. Sivakugan, N., Widisinghe, S., and Wang, V.Z. (2014), "Vertical Stress Determination Within Backfilled Mine Stopes", Int. J. of Geo. Mech., Vol.14, No.5, pp.1-5. 

  36. Spangler, M.G. and Handy, R.L. (1982), "Loads on Underground Conduits", Soil Engineering, New York, pp.727-763. 

  37. Son, M. (2017), "Three-Dimensional Expansion of the Terzaghi Arching Formula Considering Inclined Sliding Surfaces and Examination of Its Effects", International journal of geomechanics, Vol. 17(7), pp. 06016043: 1-8. 

  38. Terzaghi, K. (1943), Theoretical soil mechanics, John Wiley and Sons, New York. 

  39. Vardoulakis, I., Graf, B., and Gudehus, G. (1981), "Trap-door Problem with Dry Sand: A Statical Approach based Upon Model Test Kinematics", International journal for numerical and analytical methods in geomechanis, Vol.5(1), pp.57-78. 

  40. Vollmy, A. (1937), Eingebettete Rohre. Mitt. Inst. Baustatik, Eidgen. Tech. Hochschule, Zurich, Mitt. No.9. 

  41. Vorster, T. E. B. (2005), The effects of tunnelling on buried pipes, PhD thesis, Engineering Department, Cambridge University. 

  42. Yim, I-J and Lee, S-D (2017), "Experimental Study on the Ground Arching Depending on the Deformation Type of the Crown in the Shallow Tunnel", J. of Korean Tunnelling and Underground Space Assoc., Vol.19(5), pp.733-747. 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로