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불포화토의 열·탄소성 거동 분석을 위한 Barcelona Basic Model 소개
Introduction of Barcelona Basic Model for Analysis of the Thermo-Elasto-Plastic Behavior of Unsaturated Soils 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.29 no.1, 2019년, pp.38 - 51  

이창수 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부) ,  윤석 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부) ,  이재원 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부) ,  김건영 (한국원자력연구원 방사성폐기물처분연구부)

초록
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Barcelona Basic Model(BBM)은 응력의 변화에 따른 부피변화뿐만 아니라 흡입력의 변화에 따른 팽윤거동을 설명할 수 있으며, 흡입력 변화에 따른 점착력과 선행압밀응력의 변화와 온도변화에 따른 선행압밀응력의 변화를 고려할 수 있다. 따라서, 고준위방사성폐기물 처분시스템에서 공학적방벽재로 고려되고 있는 벤토나이트 완충재의 열-수리-역학적 복합거동을 예측 및 분석하는 것에 많이 활용되고 있다. 그러나 우리나라의 암반 및 지반 공학자들에게 잘 알려져 있지 않기 때문에 BBM을 소개하고자 한다. BBM은 불포화 토질의 역학적 거동을 모사하기 위해 Modified Cam Clay(MCC) 모델을 확장하여 만들어 졌기 때문에 본 고에서는 먼저 MCC 모델을 간략하게 소개하고, 열-탄소성 모델인 BBM을 상세히 소개하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Barcelona Basic Model (BBM) can describe not only swelling owing to decrease in effective stress, but also wetting-induced swelling due to decrease in suction. And the BBM can also consider increase in cohesion and apparent preconsolidation stress with suction, and decrease in the apparent preconsol...

주제어

#열-탄소성 모델   #불포화토   #벤토나이트 완충재   #THM 복합거동  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이후, MCC 모델과는 달리 BBM에서 흡입력의 함수로 표현되는 정규압밀 압축지수와 과압밀 압축지수를 이용한 비체적 계산방법과 흡입력 변화와 소성변형에 따른 항복면 변화 특징에 대해 상세히 소개하였다. 또한, 본 고에서는 탄-소성 버전의 BBM 뿐만 아니라, 온도 변화에 따른 항복면 변화를 고려한 열-탄소성 버전의 BBM에 대해서도 자세히 살펴보았다. 본 고에서 소개된 BBM은 앞으로 한국형 표준처분시스템의 성능평가와 복층처분장과 같은 대안 처분시스템의 설계 및 성능평가뿐만 아니라, 다양한 지반공학 관련 모델링에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
  • 본 논문에서는 국내 암반공학분야에서는 널리 알려져 있지는 않지만, 온도와 흡입력의 변화에 따른 역학적 거동 변화를 고려할 수 있기 때문에 공학적방벽재인 벤토나이트 완충재의 열-수리-역학적 복합거동을 잘 모사하는 것으로 알려진 BBM을 소개하고자 한다. 앞에서 언급하였듯이, BBM은 MCC 모델을 확장하여 만든 모델이기 때문에, 본 고에서는 MCC 모델을 먼저 간략하게 소개하고 난 이후, BBM에 대해 상세하게 기술하고자 한다.
  • 본 논문에서는 국내 암반공학분야에서는 널리 알려져 있지는 않지만, 온도와 흡입력의 변화에 따른 역학적 거동 변화를 고려할 수 있기 때문에 공학적방벽재인 벤토나이트 완충재의 열-수리-역학적 복합거동을 잘 모사하는 것으로 알려진 BBM을 소개하고자 한다. 앞에서 언급하였듯이, BBM은 MCC 모델을 확장하여 만든 모델이기 때문에, 본 고에서는 MCC 모델을 먼저 간략하게 소개하고 난 이후, BBM에 대해 상세하게 기술하고자 한다.
  • BBM은 흡입력 및 온도 변화에 따른 불포화 토질의 역학적 거동 변화를 모사할 수 있기 때문에 고준위방사성폐기물 처분시스템에서 공학적방벽재로 고려되고 있는 벤토나이트 완충재의 열-수리-역학적 복합거동을 잘 모사하는 것으로 알려져 있으며, 고준위 방사성폐기물 처분시스템 설계 및 성능평가에 많이 사용되고 있다. 하지만, 국내 암반 및 지반공학자들에게는 잘 알려져 있지 않기 때문에 본 고에서 열-탄소성 모델인 BBM을 소개하였다.

가설 설정

  • 8(a)와 Fig. 8(b)에서처럼 항복면의 크기는 증가하게 된다. Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
BBM은 무엇인가? BBM은 MCC 모델을 확장한 모델로 Alonso et al.(1990)에서 처음 제안된 불포화 지반에 대한 탄소성 모델(elasto-plastic model)이다. Fig.
고준위방사성폐기물을 안전하게 처분하기 위해 제안된 심층처분방식에 관해 설명하시오. 고준위방사성폐기물을 안전하게 처분하기 위해 제안된 심층처분방식은 공학적방벽(Engineered Barrier System, EBS)과 자연방벽(Natural Barrier System, NBS)으로 구성된 다중방벽시스템(multi-barrier system)을 이용하는 것으로써, Fig. 1과 같이 지하 수백 미터 깊이의 암반에 처분터널을 굴착하고 처분용기를 공학적방벽 물질인 벤토나이트 완충재와 함께 처분공에 처분한 후, 뒷채움재(backfill materials)로 처분터널을 완전히 메워 안전하게 격리하는 방식이다. 이러한 처분시스템에서는 Fig.
열･탄소성 해석 모델인 Barcelona Basic Model은 연속체 해석 코드인 CODE_ BRIGHT의 해석 모델로 개발되어 어디에 활용 및 사용되었는가? 열･탄소성 해석 모델인 BBM은 연속체 해석 코드인 CODE_ BRIGHT의 해석 모델로 개발되어(Olivella et al., 1996; CIEMAT, 2002), 불포화 지반과 공학적방벽의 완충재 물질로 고려되는 벤토나이트 및 벤토나이트-모래 혼합물에 대한 열-수리-역학적 복합거동 해석에 활용될 뿐만 아니라 처분시스템에서의 단기 및 장기 복합거동의 특성을 예측하고 이해하는데 널리 사용되고 있다(Li et al., 2013; Åkesson et al.
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참고문헌 (19)

  1. Alonso, E.E., Gens, A. and A. Josa, 1990, A constitutive model for partially saturated soils." Geotechnique, Vol. 40, 405-430. 

    상세보기 crossref

  2. Akesson, M., Borgesson, L. and O. Kristensson, 2010, SR-Site Data report: THM modelling of buffer, backfill and other system components, SKB TR-10-44, Svensk Karnbranslehantering AB. 

  3. CIEMAT, 2002, Code_Bright User's Guide, Part V1d Thermo-Elasto-Plastic Constitutive Model, Departamento de Ingenieria del Terreno, Universidad Politecnica de Cataluna, Barcelona, Spain. 

  4. ENRESA, 2000, FEBEX project, Full-scale engineered barriers experiment for a deep geological repository for high level radioactive waste in crystalline host rock, Final report, ENRESA, Madrid. 

  5. Gaus, I., Garitte B., Senger R., Gens A., Vasconcelos R., Garcia-Sineriz J.-L., Trick T., Wieczorek K., Czaikowski O., Schuster K., Mayor J.C., Velasco M., Kuhlmann U. and M.V. Villar, 2014, The HE-E Experiment: Lay-out, Interpretation and THM Modelling, PEBS Deliverable D3.2-1. NAB 14-53. Nagra, Wettingen. 

  6. Gens, A., 1995, Constitutive laws. In: Gens, A., Jouanna, P., Schrefler, B.A. (Eds.), Modern Issues in Non-saturated Soils, Springer-Verlag, New York, 129-158. 

  7. Gens, A., Sanchez, M., Guimaraes, L. DO N., Alonso, E.E., Lloret, A., Olivella, S., Villar, M.V. and F. Huertas, 2009, A full-scale in situ heating test for high-level nuclear waste disposal: observations, analysis and interpretation, Geotechnique, 59, 1-23. 

    상세보기 crossref

  8. Hueckel, T. and G. Baldi, 1990, Thermoplasticity of saturated clays: Experimental Constitutive Study, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 116, 1778-1796. 

    상세보기 crossref

  9. Kristensson, O. and M. Akesson, 2008, Mechanical modeling of MX-80 - quick tools for BBM parameter analysis, Physics and Chemistry of the Earth, 33, 508-515. 

    상세보기 crossref

  10. Li, X., Zhang, C. and K.-J. Rohlig, 2013, Simulations of THM processes in buffer-rock barriers of high-level waste disposal in an argillaceous formation, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 5, 277-286. 

    상세보기 crossref

  11. Olivella, S., Gens, A., Carrera, J. and E.E. Alonso, 1996, Numerical formulation for a simulator 'CODE_BRIGHT' for the coupled analysis of saline media, Engineering Computations, 13, 87-112. 

    상세보기 crossref

  12. Roscoe, K.H. and J.B. Burland, 1968, On the generalised stress-strain behavior of 'wet' clay, in Engineering Plasticity, J. Heyman and F.A. Leckie (eds), Cambridge University Press, Cambridge. 

  13. Roscoe, K.H. and A.N. Schofield, 1963, Mechanical behavior of an idealized 'wet' clay, 2nd ECSMFE, Wiesbaden, 1. 

  14. Rutqvist, J., Ijiri, Y. and H. Yamamoto, 2011, Implementation of the Barcelona Basic Model into TOUGH-FLAC for simulations of the geomechanical behavior of unsaturated soils, Computer & Geosciences, 37, 751-762. 

    상세보기 crossref

  15. Rutqvist, J., Zheng, L., Chen, F., Liu, H.-H. and J. Brikholzer, 2014, Modeling of Coupled Thermo-Hydro-Mechanical Processes with Links to Geochemistry Associated with Bentonite-Backfilled Repository Tunnels in Clay Formations, Rock Mech Rock Eng, 47, 167-186. 

    상세보기 crossref

  16. Sheng, D., 2011, Review of fundamental principles in modelling unsaturated soil behavior, Computers and Geotechnics, 38, 757-776. 

    상세보기 crossref

  17. SKB, 2010, Choice of method - evaluation of strategies and systems for disposal of spent nuclear fuel, SKB report P-10-47, Svensk Karnbranslehantering AB. 

  18. Salas, J., Sena, C. and D. Arcos, 2014, Hydrogeochemical evolution of the bentonite buffer in a KBS-3 repository for radioactive waste. Reactive transportmodelling of the LOT A2 experiment, Applied Clay Science, 101, 521-532. 

    상세보기 crossref

  19. Tang, A. -M., Cui, Y. -J. and T. -T., Le, 2008, A study on the thermal conductivity of compacted bentonites, Applied Clay Science, 41, 181-189. 

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