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프리캐스트 판넬을 이용한 장대터널 내부라이닝 개선방안 연구
이두화,오세준,최창림,Lee, Du-Hwa,O, Se-Jun,Choe, Chang-Rim 한국도로교통협회 2001 도로교통 Vol.84 No.-
Increasing constructions of tunnels are become larger of the size and longer of the length. Construction of the tunnellinings is in poor working environment, for example, dark and narrow underground. Therefore, it is difficult to constructlining by required quality in these poor working conditions. In case of the designing tunnel in large scale, particularly, there may be several problems as follows; delay of construction due to a long time in constructing lining and difficulty of quality control. It is also indicated that longitudinal cracks of them are main defects in domestic tunnels. Therefore, in this study, the precast lining method is introduced for solving problems, which are delay of the tunnel construction a d deterioration of tunnel lining. Precast linings have mainly been constructed in Norway and North Europe. A new construction method of tunnel lining, suitable in domestic situation, is introduced by detailed case study. Also, useful materials for design and construction of Precast lining are presented.
시간에 따른 강도변화를 고려한 암반사면의 풍화민감특성 분석
박준영(Joon-Young Park),이정상(Jeong-Sang Lee),배성호(Seong Ho Bae),유영일(Yeong-Il Yu),오정배(Joung-Bae Oh),이두화(Du-Hwa Lee) 한국암반공학회 2006 터널과지하공간 Vol.16 No.2
암반(암석)은 생성시와는 다른 온도 압력조건, 대기와 지하수 및 강우 등의 영향으로 풍화작용을 겪게 된다. 풍화작용은 암석을 구성하는 조암광물의 화학적 성질을 변화시키며, 불연속면을 따른 물리, 화학적 제반 특성에 영향을 준다. 암석이 풍화작용을 겪게 되면 임석(암반)의 물성이 저하되는 현상이 나타나 이로 인한 사면의 파괴, 지하수의 유출, 암종간의 차별풍화로 인한 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 대규모 사면 절개시에는 현재의 풍화특성을 분석하여 풍화상태기 앞으로 어떻게 진행될 것인지 예측하고 이 결과를 토대로 비탈면 보호 및 보강공법에 기준을 판단하는 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해 기존의 여러 건설사업의 설계단계에서 화학적 풍화속도와 암석의 다른 특성들을 종합하여 분석하는 화학적 풍화민감도 분석 기법이 적용되어 왔다. 그러나 기존의 화학적 풍화민감도 분석은 본래 암반이 아닌 토양의 풍화에 대해 개발된 기법이며 고려되어야 힐 변수들의 수가 많고 그 관계가 복잡하며, 공학적 시간단계별로 암반사면의 풍화민감특성을 적용하는데 한계가 있다. 또한, 기존의 방법은 주로 등방성이 강한 화강암질 암석에 특성분석 기법을 적용하여 퇴적암과 같이 이방성이 강한 암반에 적용하기 어려운 문제도 있다. 풍화지형을 연구하는 지형학자들의 연구(Oguchi et al., 1994; Sunamura, 1996; Norwick and Dexter, 2002)에서 시간에 따라 진행되는 풍화에 의한 암석의 강도저하는 음지수 함수의 형태를 나타내는 것을 제안되었다. 이 관계를 공학적으로 적용하면, 풍화 작용하는 여러 요인들의 결괴를 강도저하로 표현할 수 있으며, 강도라는 암석의 물성을 설명함으로써 공학적으로 의미가 있는 결과를 도출할 수 있다. 따라서, 이 연구에서는 전술한 관계에 의해 풍화진행 시간에 따른 암석의 강도특성 변화를 고려하여 퇴적암에 특화시킨 풍화민감특성 분석을 암반사면의 풍화민감특성을 설명하고 설계에 직접적으로 적용할 수 있는 방법으로 제안한다. Rocks undergo weathering processes influenced by changing in pressure-temperature condition, atmosphere, underground water, and rainfall. The weathering processes change physical and chemical characteristics of the rocks. Once the rocks are weathered, the characteristics of them are changed and, because of the changing, several disadvantages such as rock slope failures and underground water spouts are can occur. Before we cut a large rock slope, therefore, we must analyze current weathering conditions of rocks and predict weathering processes in the future. Through the results of such analyses, we can judge reinforcement works. In order to comply with such requests, chemical weathering sensitivity analysis which was analyzed from chemical weathering velocities and other characteristics of rocks has been applied in several prior construction works in Korea. But, It is defective to use directly in engineering fields because it was developed for soils(not rocks), it has too many factors must be considered and the relationships between the factors are not clear, and it is hard to explain the weathering processes in engineering time range. Besides above, because it has been used for isotropic rocks, this method is hard to apply to anisotropic rocks such as sedimentary rocks. According to studies from morphologists (e.g. Oguchi et aI., 1994; Sunamura, 1996; Norwick and Dexter, 2002), time dependent strength reduction influenced by weathering shows a negative exponential function form, Appling this relation, one can synthesize the factors which influence the weathering processes to the strength reduction, and get meaningful estimates in engineering viewpoint. We suggest this weathering sensitivity characterization method as a technique that can explain time dependent weathering sensitivity characteristics through strength changes and can directly applied the rock slope design.
과지압으로 인한 암반의 점진적 취성파괴 과정의 수치해석적 연구
최영태(Young-Tae Choi),이대혁(Dae-Hyuck Lee),이희석(Hee-Suk Lee),김진아(Jin-A Kim),이두화(Du-Hwa Lee),유광호(Kwang-Ho You),박연준(Yeon-Jun Park) 한국암반공학회 2006 터널과지하공간 Vol.16 No.3
큰 초기응력을 받는 암반에서의 파괴 과정은 굴착경계에 평행하게 발생하는 응력 유도 균열에 의해지배된다. 특히 지압의 절대크기가 암반 강도의 일정 비율 이상이 되면 응력 집중에 의한 암반의 취성 파괴를 유발하고, 이러한 현상은 터널 굴착 시 발생하는 파괴음과, 굴착면에 평행한 형태로 암편이 탈락하는 취성파괴현상을 동반한다. Mohr-Coulomb과 같은 기존의 구성 모델은 일반적으로 마찰각과 점착력을 일정한 값으로 가정 하므로, 점진적인 암반의 취성파괴 현상을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 일반적인 수치해석 코드에서 취성파괴를 잘 모의할 수 있는 것으로 알려진 CW-FS 모델을 사용하여 유류 저장공동 주변 암반에 대한 수치해석을 실시하고, 그 결과를 선형 Mohr-Coulomb 모델의 결과와 비교하였다. 또한 마찰각과 점착력 성분의 전단 소성변형률 한계를 변화시키면서 해석을 실시하여, 유류 저장공동에서 관찰된 취성파괴와 비슷한 양상을 보이는 해석 결과를 찾아보았다. 결과적으로 모델은 견고한 암반에서의 취성파괴를 모의하는데 있어 적절한 해석방 . CW-FS 법이라는 것을 알 수 있었다. In rock mass subject to high in-situ stresses, the failure process of rock is dominated by the stress-induced fractures growing parallel to the excavation boundary. When the ratio of in situ stresses compared to rock strength is greater than a certain value, progressive brittle failure which is characterized by popping and spalling of rock debris occurs due to stress concentration. Traditional constitutive model like Mohr-Coulomb usually assume that the normal stress dependent frictional strength component and the cohesion strength component are constant, therefore modelling progressive brittle failure will be very difficult. In this study, a series of numerical analyses were conducted for surrounding rock mass near crude oil storage cavern using CW-FS model which was known to be efficient for modelling brittle failure and the results were compared with those of linear Mohr-Coulomb model. Further analyses were performed by varying plastic shear strain limits on cohesion and internal friction angle to find the proper values which yield the matching result with the observed failure in the oil storage caverns. The obtained results showed that CW-FS model could be a proper method to characterize essential behavior of progressive brittle failure in competent rock mass.