[논문]3차원 수치해석모델을 이용한 주방식 지하공간의 안정성 평가

강병윤; 방상혁; 노충기; 김동관

doi:10.9711/ktaj.2023.25.1.001

3차원 수치해석모델을 이용한 주방식 지하공간의 안정성 평가
Stability evaluation of room-and-pillar underground method by 3D numerical analysis model 원문보기

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association = 한국터널지하공간학회논문집, v.25 no.1, 2023년, pp.1 - 11

강병윤 ((주)수성엔지니어링) , 방상혁 ((주)디엘이앤씨 토목스마트엔지니어링팀) , 노충기 ((주)수성엔지니어링 터널지반부) , 김동관 ((주)수성엔지니어링 터널지반부)

초록
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본 연구에서는 수치해석을 이용해 주방식 지하공간의 안정성을 검토하고 고찰하였다. 수치해석을 수행하기에 앞서 현장지반조사를 수행하고 지반조사결과를 이용하여 지보패턴을 선정하였다. 지보패턴은 암반 등급 별 Type-1, 2, 3을 선정하였으며 주방식 지하공간은 암주와 지하공간으로 구성된 형상으로 구성되어 효과적인 모사를 위해 3차원 수치해석모델을 개발하였다. 지보패턴 안정성 검토결과, 모든 지보패턴에서 천단변위, 내공변위, 지보재 응력 모두 안정한 것으로 확인되었다. 시공단계에 의한 해석결과, 암주가 형성되는 시공단계에서 지하공간에 과도한 응력이 발생하는 경향이 확인되었다. 이를 통해, 실제 시공 시 암주 형성 시공단계에서 정밀한 시공이 요구될 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the stability of the room-and-pillar underground method was investigated using numerical analysis method. In-situ geotechnical investigation was conducted, and a supporting pattern was selected based on the geotechnical investigation data. For the supporting pattern, Type-1, 2, 3 were selected for each ground condition. A 3D numerical analysis model was developed for effective simulation as the room-and-pillar underground method consist of a pillar and room. As a review of numerical analysis, it was confirmed that the crown settlement, convergence, shotcrete and rock bolt were all stable in all supporting patterns. As a result of the analysis by the construction stage, it was confirmed that excessive stress was generated in the room when the construction stage of forming pillar. So, precise construction is required during the actual construction stage of the pillar formation.

주제어

표/그림 (15)

그림 Fig. 1. Room-and-pillar mining (Okubo and Yamatomi, 2009)
표 Table 1. Room-and-pillar underground supporting pattern
그림 Fig. 2. FEM model mesh geometry
표 Table 2. Properties used in numerical analysis
표 Table 3. Sizes of each section in the numerical model
그림 Fig. 3. Construction stage of each supporting pattern
그림 Fig. 4. Diagram of the Type-1 model
그림 Fig. 5. Result of numerical analysis (Type-1)
표 Table 4. Result of numerical analysis (Type-1)
그림 Fig. 6. Diagram of the Type-2 model
그림 Fig. 7. Result of numerical analysis (Type-2)
표 Table 5. Result of numerical analysis (Type-2)
그림 Fig. 8. Diagram of the Type-3 model
그림 Fig. 9. Result of numerical analysis (Type-3)
표 Table 6. Result of numerical analysis (Type-3)

참고문헌 (7)

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