nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
지하관거 균열로 인한 지하수의 흐름은 주변 지반의 토사유실을 야기하여 관거 인접 지반에서의 공동발생, 나아가 지반함몰(싱크홀) 원인이 된다. 본 연구는 관거의 균열을 모사하는 모형시험을 통해 비점착성 지반에 위치한 지중 비압력 관거의 균열로부터 비롯되는 지반함몰 메커니즘과 이로 인한 파괴모드를 조사하였다. 토사유실 및 함몰 영향인자로서 균열크기, 관거유속, 지하수위, 토피고 그리고 지반구성재료 등을 채택하여 이들 인자들이 함몰거동에 미치는 영향을 조사하였다. 각 인자들에 따른 지반파괴의 형상(파괴모드)과 지반유실량을 분석한 결과, 토피고와 지하수위가 일치하는 경우 최종파괴모드는 침식각이 불연속적으로 변화하는 'Y'형으로 관찰되며, 지하수위가 더 높게 위치하는 경우 침식각이 일정한 파괴면 형상인 'V'형으로 나타난다. 토피고가 증가하는 경우의 파괴형상에서 토피고 영향에 무관한 길이와 토피고에 따라 점진적으로 증가하는 폭을 갖는 수직함몰구간이 형성되는 결과를 얻었다.

Groundwater flow induced by cracks in a buried pipe causes ground loss in the vicinity of it which can lead to underground cavities and sinkhole problems. In this study, the ground collapse mechanism and the failure mode based on an aperture in the pipe located in cohesionless ground were investigated through a series of physical model studies. As the influence parameters, size of the crack, flow velocity in the pipe, groundwater level, ground cover depth and ground composition were adopted in order to examine how each of the parameters affected the behavior of the ground collapse. Influence of every experimental condition was evaluated by the final shape of ground failure (failure mode) and the amount of ground loss. According to the results, the failure mode appeared to be a 'Y' shape which featured a discontinuous change of the angle of erosion when a groundwater level was equal to the height of the ground depth. While in the case of a water table getting higher than the level of ground cover depth, the shape of the failure mode turned to be a 'V' shape that had a constant erosion angle. As the height of the ground depth increased, it was revealed that a mechanism where a vertically collapsed area which consisted of a width proportional to the ground height and a constant length occurred was repeated.

(게재일: 2018.03.31)
사질토에서의 시멘트 침투 그라우팅 거동 특성을 실내 챔버 모형실험 결과를 토대로 흙의 입도분포에 따라 시멘트 침투 그라우팅 불가 영역, 시멘트 침투 그라우팅 가능 영역, 그리고 급결제 혼합 필요 영역으로 구분하였다. 시멘트 침투 그라우팅 가능 영역에서는 대표 간극 반지름의 개념을 제안하였고 사질토에서의 평균 간극 반지름에 대한 대표 간극 반지름의 비를 실내실험 결과와 폐색 이론식을 비교함으로 구할 수 있었으며, 입도분포에 따라 1.07에서 1.35 정도가 됨을 알 수 있었다. 또한 실험 조건 별로 실험결과와 이론식을 비교하여, lumped parameter ( )를 흙의 대표 간극 반지름과 시멘트 그라우트재의 물시멘트비로부터 구할 수 있는 관계식을 제안하였다. 급결제 혼합 필요 영역에서는 겔화 시간의 조절을 통한 주입 깊이의 제한과정을 실험적으로 검증하였고 그 실험값이 시간에 따른 점도 변화 함수를 적용한 이론값과 일치하는 것을 확인하였다.

The behavior of cement-based permeation grouting is divided into three different groups depending on the grain size distribution of the soils: (1) zone of cement-based permeation grouting not feasible; (2) zone of cement-based permeation grouting feasible; and (3) zone in which an accelerating agent should be added to limit the penetration depth. In the cement-based permeation grouting feasible zone, the concept of a representative pore radius was proposed. The ratios of the representative pore radius to the mean pore radius were obtained by performing laboratory test and comparing with clogging theory; these values were in the range of 1.07 and 1.35 depending on the grain size distribution of the soils. In addition, a functional relationship between the lumped parameter ( ), the representative pore radius and the w/c ratio were derived by comparing and matching experimental results with predictions from theory. In the zone in which the accelerating agent should be added, the controlling process of gel time to limit the penetration depth was experimentally verified. The test results matched well with those obtained from theory utilizing the developed grout penetration program on condition that the viscosity increasing tendency of grout suspension with time is properly taken into account.

(게재일: 2018.03.31)
쉴드 TBM 공법은 터널의 변형을 최소화할 수 있는 공법으로 도심지 얕은 터널 공사에 적합한 공법이다. 하지만 이러한 쉴드 TBM 공법의 장점에도 불구하고 침하가 발생하며, 토피가 낮은 지반에서 쉴드 TBM 굴진 중 침하에 대한 대책은 여전히 주요 쟁점사항 중 하나로 남아있다. 쉴드 TBM 공법에서 테일 보이드는 불가피하게 발생하는 공간으로 테일 보이드의 변형은 침하의 주요 원인이 된다. 이러한 테일 보이드의 변형은 뒤채움 그라우팅을 통해 제어되며, 이를 통해 침하를 억제하거나 회복시킬 수 있다고 여겨지고 있다. 하지만 실제 뒤채움 그라우팅을 통한 침하 회복은 기대하기 어려우며 특히 사질토에서 두드러진다. 이는 뒤채움 그라우팅과 사질토 지반 사이의 상호작용에 기인한 것으로 유추할 수 있다. 본 연구에서는 3차원 수치해석을 통해 사질토 지반에서 뒤채움 그라우팅이 지반거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 해석결과, 뒤채움 그라우팅은 침하증가율을 감소시켜 쉴드 TBM 굴진으로 인하 침하를 감소시키나, 그라우팅 이전에 발생한 침하를 회복시키지는 못하는 것으로 나타났다. 이는 뒤채움 그라우팅으로 인해 감소된 체적손실의 지표침하 감소 효과를 지반 내 체적변형이 상쇄하기 때문인 것으로 나타났다.

The shield TBM method is widely adopted for tunneling works in urban area because it has more beneficial ways to control settlement at ground surface than conventional mined tunneling. In the shield tunneling, backfill grouting at tail void is crucial because it is supposed not only to restraint ground deformation around tail void during excavation but also to compensate precedent ground settlement by pushing up the ground with highly pressurized grout. However, the tail void grouting has been found to be ineffective for settlement compensation particularly in sandy ground, which might be caused by complicate interaction between ground and tail void grouting. In this paper, the effects of tail void grouting on behavior of ground in shield TBM tunneling were investigated based on 3-dimensional finite element analyses. The results of numerical analyses indicated that backfill grouting actually reduces settlement by degrading settlement increasing rate in excavation, which means decrease of volume loss. Meanwhile, the grouting could not contribute to compensate the precedent settlement, because reduction of volume loss by grouting was found to be counterbalanced by volume change of ground.

(게재일: 2018.03.31)
쉴드TBM 터널의 프리캐스트 콘크리트 세그먼트 라이닝의 보강재로 철근이 주로 사용되어 왔으나, 철근 보강량을 줄이기 위하여 섬유보강재를 적용하는 연구가 진행되어 오고 있다. 세계적으로 터널 시공성을 향상시키기 위하여 강섬유보강재를 적용한 연구와 시공이 진행되어 왔으나, 터널 라이닝 방수막에 대한 펀칭, 자체 부식에 의한 내구성 및 미관상의 문제로 인하여 이에 대한 적용이 국내에서는 미뤄지고 있는 실정이며, 이에 대한 대책으로 합성섬유가 강섬유의 대체제로 주목 받고 있다. 이 연구에서는 섬유(강섬유, 합성섬유) 보강재를 사용한 프리캐스트 콘크리트 세그먼트의 파괴시험을 통하여 성능을 분석하여 현장에서의 적용 가능성을 평가하였다. 그 결과 강섬유와 합성섬유의 조합이나 합성섬유의 혼입량에 따라 보조철근의 대체가 가능한 것으로 분석되었다.

Steel bars have been widely used as the primary reinforcement for Precast Segmental Concrete Lining for TBM Tunnels. Previously, studies have been carried out to gauge the potential for steel fiber reinforcement to replace the use of steel bar reinforcements in the segmental lining to reduce the amount of the steel bar reinforcement. Steel fiber reinforcements have been investigated and widely applied to SFRC TBM linings to improve the constructability of SFRC TBM linings worldwide. However, the steel fiber reinforcement often caused punctures to the water membranes inside tunnel lining and had long-term durability deterioration issues caused by steel corrosion, as well as cosmetic problems. Therefore, this paper sought to gauge the potential of synthetic fiber reinforcements, which have proven to be very attractive substitutes for steel fiber reinforcements. This study analyzed the performance of both steel and synthetic fiber reinforcements in segmental linings and evaluated the applicability of the fiber reinforcements to the TBM Precast Concrete Segmental Linings of TBM tunnels. As a conclusion, this study demonstrates that the potential use of steel and synthetic fibers in various combination, can substitute the rebar reinforcement in the concrete mix for segmental concrete linings.

(게재일: 2018.03.31)
기존의 공동구에 관한 연구에서는 공동구 내부의 수용시설물들의 최적설계 및 타당성 분석 보다는 공동구 설치와 관련된 전반적인 사항에 대하여 검토 하였다. 공동구 도입과 관련된 기본계획 단계에서의 관련 지표 및 자료 등의 부족으로 수용시설물을 결정하기가 어려운 한계점을 해결하고자, 본 논문에서는 공동구 내 수용시설물의 최적 대안 결정을 위하여 VE/LCC 분석 방법을 제시하였다. 개별 수용시설물의 항목에 대한 분석 및 LCC 비용에 대한 가치지수를 종별 대안에 적용하여 검토 하였으며, 각 종별 우선순위를 분석하였다. 또한, 국내 공동구와 각 종별 시설물의 분석된 결과를 비교하였으며, 본 연구의 결과는 공동구의 도입 시에 최초 설계자를 포함한 사용자들이 수용시설물을 결정하는 과정에서 소요되는 시간을 단축하고 편의성을 높이는데 도움이 될 것으로 판단된다.

The study on the existing multi-utility tunnel has examined the general aspects related to the installation of multi-utility tunnel rather than the optimal design and feasibility analysis of accommodation facility in multi-utility tunnel. In the basic planning stage related to the introduction of multi-utility tunnel, it is difficult to determine accommodation facility due to lack of relevant indicators and data. In this paper, VE/LCC analysis method is suggested for the optimal alternative decision of accommodation facilities in multi-utility tunnel. The analysis of the items of individual accommodation facility and the value index for LCC costs were applied to the kind alternatives, and the priorities of each kind were analyzed. In addition, the domestic multi-utility tunnel and analysis result are compared. The result of this study will be helpful to shorten the time and convenience of the user in the process of determining accommodation facility including the first designers when introducing multi-utility tunnel.

(게재일: 2018.03.31)
최근 국내에서 공용중인 국도터널의 효율적 관리를 위해 IT 기반의 터널 통합관리 시스템을 구축하여 운용 중에 있다. 이 시스템은 지진에 대한 관리 기능이 포함되어 있지 않기 때문에 지진에 대한 신속한 대응과 내진 보강 대상 구간을 선별하는 것이 불가능하다. 특히, 1999년 이후부터 설계 및 시공된 터널은 재현주기 1000년(붕괴방지수준)을 기준으로 내진설계가 되어 있기에 이 이상의 지진이 발생할 경우 구조물에 대한 안정성은 별도의 평가가 필요한 실정이다. 그러나 다양한 지진규모에 대해 안정성 평가를 수행하려면 물리적으로 많은 시간이 소요되므로 보다 간편하게 평가할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 지진에 대한 평가를 간편하게 수행할 수 있는 경험적 간편식을 제안하고자 하였다. 이를 위해 1차원 지반응답해석을 수행하여 지반 변위를 계산하였고, 응답변위법의 2가지 방법(해석해와 수치해석)을 사용하여 지진 시 터널의 안정성을 검토하였다.

The country has built and is operating IT-based integrated management system for efficient management of national highway tunnels used publicly these days. Since this system doesn't include the management function on earthquakes, it is impossible to promptly respond to earthquakes and to select the sections requiring seismic reinforcement. Tunnels designed and constructed after 1999 have been subjected to seismic design for an earthquake with a return period 1000 years. Therefore, it is necessary to evaluate the stability of structures in case of earthquakes more than this. Since it takes a lot of time to perform the stability evaluation on various earthquake magnitudes, a method that can easily evaluate earthquakes is needed. In this paper, the empirical simplification method that can easily evaluate the earthquake was proposed. For this, the study calculated ground displacement by conducting one-dimensional ground response analysis, and examined the safety of tunnels in the event of occurrence of an earthquake using two means of response displacement method (analytics and numerical analysis).

(게재일: 2018.03.31)
쉴드 TBM 공사에서 굴진율 예측과 마모량 예측은 설계 및 시공 단계에서 공사비와 공기를 추정하는데 매우 중요한 요소이다. 암반지반용 TBM의 경우 실험이나 축적된 현장 data를 기반으로 CSM 모델, NTNU 모델 등이 커터 마모량부터 굴진율 예측까지 널리 사용되고 있으나, 토사지반용 TBM은 지반의 복잡성과 정확한 실험방법의 부재로 인해 이를 정확하게 예측할 수 있는 모델이 없는 실정이다. 본 연구에서는 기존에 존재하는 토사지반용 TBM 실험장치들의 단점을 개선하여 TBM 굴착과정을 모사한 실험 장치(Soil Abrasivity Penetration Test, SAPT)를 개발하였다. 회전당 관입 깊이, RPM, 첨가재(foam) 배합비 및 농도 등의 TBM 굴진에 영향을 미치는 주요 변수들에 대한 시험을 실시하여 추력, 토크 등의 변화를 살펴보고 마모량을 측정하였다. 모래(규사) 70%와 점토(일라이트) 30%로 조성된 인공시료에 대한 실험 결과 foam 배합비가 굴진성능과 마모량에 주요한 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

The excavation performance and the cutting tool wear prediction of shield TBM are very important issues for design and construction in TBM tunneling. For hard-rock TBMs, CSM and NTNU model have been widely used for prediction of disc cutter wear and penetration rate. But in case of soft-ground TBMs, the wear evaluation and the excavation performance have not been studied in details due to the complexity of the ground behavior and therefore few testing methods have been proposed. In this study, a new soil abrasion and penetration tester (SAPT) that simulates EPB TBM excavation process is introduced which overcomes the drawbacks of the previously developed soil abrasivity testers. Parametric tests for penetration rate, foam mixing ratio, foam concentration were conducted to evaluate influential parameters affecting TBM excavation and also ripper wear was measured in laboratory. The results of artificial soil specimen composed of 70% illite and 30% silica sand showed TBM additives such as foam play a key role in terms of excavation and tool wear.

(게재일: 2018.03.31)
본 연구에서는 도로터널의 횡류환기 및 반횡류환기 방식의 설계 방안을 도출할 목적으로 수치해석적인 방법에 의해서 환기특성을 고찰하고 소요환기량과 환기 시스템 용량의 관계를 검토하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 급 배기 횡류환기방식에서 환기시스템의 급 배기풍량은 이론적으로 소요환기량과 자연환기량의 차가 되나, 해석결과에 의하면 환기시스템 용량은 소요환기량과 자연환기량의 차보다 약 10%정도 증가하는 것으로 나타나고 있다. 또한 제트팬을 설치하여 종방향 풍속을 증가시키는 경우, 환기시스템의 급배기 풍량은 감소하나, 터널풍속이 증가할 수록 터널 내 농도가 감소하기 때문에 오염물질에 대한 배기효과가 감소하여, 횡류 환기시스템의 용량 감소효과는 감소하는 것으로 나타나고 있다. 급기만 하는 반횡류식에서는 터널입구 풍향이 차량진행방향과 반대인 경우에는 환기시스템의 급기풍량은 소요환기량과 동일하나, 해석결과에서는 약 13.3% 이내의 범위에서 증가하는 것으로 나타나고 있으며, 터널입구 풍속이 음수인 상태에서는 제트팬 댓수를 증가하여 도 환기효과는 기대할 수 없는 것으로 나타났다.

In this study, the ventilation characteristics and the relationships between the required ventilation flow rate and the ventilation system flow rate was investigated by numerical method for the optimum design of the transverse ventilation and semi-transverse ventilation system in road tunnels. The following results were obtained. In supply exhaust transverse ventilation system, the system supply-exhaust air flow rate is theoretically equal to the difference between the required ventilation flow rate and natural ventilation flow rate. However, it is shown that it increases by about 10% in the analysis results. And, in the case of the longitudinal air flow rate is increased by installed jet fans, ventilation system air flow rate is reduced. However, as the longitudinal air flow rate increases, the concentration of pollutants in the tunnel decreases, so the exhaust effect of pollutants decreases, and the effect of reducing the system air flow rate is decreased. In case of semi-transverse with only air supply, ventilation system air flow rate is equal to required ventilation air flow rate when tunnel inlet velocity is negative, but results is shown it is increased within about 13.3%. Also, it was found that ventilation effect can not be expected even if the jet fans are increased when the tunnel inlet velocity is negative.

(게재일: 2018.03.31)
흙막이벽체 시공 중 버팀대에 문제가 발생하여 변형되거나 제 기능을 상실하게 되면 흙막이벽체에 과다한 변형의 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 모형시험을 통해 시공 중 흙막이벽체의 버팀대 일부가 기능을 상실하게 되었을 때 흙막이 벽체의 거동특성 및 배면에 인접한 터널의 거동을 파악하고자 하였다. 연구 결과, 흙막이벽체의 변형으로 인해 배면지반의 토압이 재배치되고 지표변위를 발생시켜 인접한 터널의 변형에 영향을 미쳤으며, 터널에서 가장 가까운 측벽에 위치한 버팀대를 제거하였을 때 흙막이벽체 변형 및 터널변형이 가장 크게 나타났다. 터널의 위치에 따른 평균 전이토압은 터널 심도가 0.65D에서 2.65D로 깊어짐에 따라 평균 25.6% 증가하였으며, 흙막이벽체와 터널과의 이격거리가 0.5D에서 1.0D로 증가함에 따라 전이토압이 평균 16% 증가하였다. 버팀대 제거에 따른 흙막이벽체의 수평변위는 제거되는 버팀대 부근에 집중되는 경향을 보였으며 버팀대 제거위치가 하부로 내려갈수록 수평변위는 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 터널 내공변위는 토피고 1.15D, 수평거리 0.5D일 때 최대 내공변위가 발생하였고, 토피고 2.65D, 수평거리 1.0D에서 최소 내공변위가 발생하였다. 가상파괴면이 터널의 중심부를 통과하는 범위인 토피고 1.15~1.65D, 수평거리 0.5D에서 터널의 내공변위가 크게 증가하는 것으로 검토되었으며, 최대 내공변위와 최소 내공변위의 차이는 약 2배 정도 발생하였다.

If a problem occurs in the strut during the construction of the braced wall, they may cause excessive deformation of the braced wall. Therefore, in this study, the behavior of the braced wall and existing tunnel adjacent to excavation were investigated assuming that the support function of strut is lost during construction process. For this purpose, a series of model test was performed. As a result of the study, the earth pressure in the ground behind wall was rearranged due to the deformation of the braced wall, and the ground displacements caused the deformation of adjacent tunnels. When the struts located on the nearest side wall from the tunnel were removed, the deformation of the braced wall and the tunnel deformation were the largest. The magnitude of transferred earth pressure depended on the location of tunnel. The increase of the cover depth of tunnel from 0.65D to 2.65D caused the increase of the earth pressure by 25.6%. As the distance between braced wall and tunnel was increased from 0.5D to 1.0D, the transferred earth pressure increased by 16% on average. Horizontal displacements of braced wall by the removal of the strut tended to concentrate around the removed struts, and the horizontal displacement increased as the strut removal position is lowered. The tunnel displacement was maximum, when the cover depth of tunnel was 1.15D and the horizontal distance between braced wall and the side of tunnel was 0.5D. The minimal displacement occurred, when the cover depth of tunnel was 2.65D and the horizontal distance between braced wall and the side of tunnel was 1.0D. The difference between the maximum displacement and the minimum displacement was about 2 times, and the displacement was considered to be the largest when it was in the range of 1.15D to 1.65D and the horizontal distance of 0.5D.

(게재일: 2018.05.31)
최근 도심지 공사가 급증하여 기존 지하구조물의 상부에서 지반굴착 공사가 빈번하게 이루어지고 있다. 특히 지반굴착 후 구조물이 시공되는 경우 굴착 저면 하부 지반 내에서 하중 제하, 재하 과정이 반복되므로 기존 지하구조물에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지반굴착으로 인한 기존 지하구조물의 안정을 유지하기 위해서는 인접부에서의 굴착 및 구조물 하중에 의한 영향을 정확히 파악해야 한다. 본 연구에서는 기존터널 상부에 지반 굴착 및 신규 구조물 하중이 가해지는 경우를 실험적으로 구현하여 인접시공이 기존 터널에 미치는 영향을 파악하였다. 이를 위해 실제 크기의 1/5로 축소한 대형모형시험기를 제작하여 굴착저면과 터널 천단 간의 거리를 일정하게 유지한 체 지반굴착, 구조물 하중의 폭, 기존 터널 중심과 지반 굴착 저면 중심과의 이격거리에 따른 영향을 파악하였다. 연구 결과, 동일 하중 크기에 대하여 굴착 깊이가 깊어질수록 기존 터널에 더 큰 영향을 작용하는 것을 확인하였다. 동일 이격거리에서 기존 터널에 영향은 건물하중 폭 증가에 따라 터널 내공변위가 최대 3배까지 증가하는 것을 확인하였다. 건물하중 폭의 영향이 굴착 깊이보다 더 크게 나타났다. 또한 수평으로 이격하는 경우는 터널 중심에서 1.0D 이격되면 터널 천단변위가 48% 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 이로부터 기존 터널 상부에 터파기 시공 위치에 따른 영향이 가장 크게 발생하는 위치는 1.0D (D: 터널직경)인 것으로 확인하였다.

Recently, the construction of the urban area has been rapidly increasing, and the excavation work of the ground has been frequently performed at the upper part of the existing underground structures. Especially, when the structure is constructed after the excavation of the ground, the loading and unloading process in the ground under the excavation basement can affect the existing underground structures. Therefore, in order to maintain the stability of the existing underground structure due to the excavation of the ground, it is necessary to accurately grasp the influence of the excavation and the structure load in the adjoining part. In this study, the effect of the excavation of the ground and the new structure load on the existing tunnel was experimentally implemented and the influence of the adjacent construction on the existing tunnel was investigated. For this purpose a large testing model with 1/5 scale of the actual size was manufactured. The influence of ground excavation, width of the load due to new structure, and distance between centers of tunnel and of excavation on the existing tunnel was investigated. In this study, it was confirmed that the influence on the existing tunnel gets larger, as the excavation depth get deeper. At the same distance, it was confirmed that the tunnel displacement increased up to three times according to the increase of the building load width. That is, the load width influences the existing tunnel larger than the excavation depth. As the impact of the distance between centers of tunnel and of excavation, it was confirmed that tunnel crown displacement decreased by 48%. The result showed that a tunnel is located in the range of 1D (D: tunnel diameter) from the center of excavation, the effect of excavation is the largest.

(게재일: 2018.05.31)
쉴드 TBM 공법은 터널 굴착으로 인한 터널 굴진면과 굴착면의 변형을 억제하여 지반의 변형을 최소화할 수 있는 공법이다. 이를 위해 쉴드 TBM의 운전 조건들을 적절히 제어하는 것은 매우 중요하다. 쉴드 TBM 공법의 여러 가지 운전 조건 중 굴진면압과 뒤채움주입압은 지반에 직접 압력을 가하는 과정으로 굴착에 인한 지반변위의 억제 뿐만 아니라, 지반 내 유효응력 및 간극수압의 변화에 영향을 미치는 요인이다. 굴진면압과 뒤채움압의 작용에 대한 지반의 반응은 지반의 강성 및 투수성에 따라 상이하다. 특히, 포화된 연약 점성토의 경우 굴진면압과 뒤채움압에 의한 지반 내 응력 변화의 영향이 장시간동안 잔류하므로 이에 대한 반응은 투수성이 큰 지반과 구별되는 거동을 보인다. 따라서 본 논문에서는 유한 요소법을 이용한 응력-간극수압 연계 매개변수해석을 통해 포화 점성토 지반에서 쉴드 TBM 운전 조건과 지반의 강성과 투수성이 지표침하에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과, 점성토 지반의 지표침하는 즉시침하와 압밀침하로 구분할 수 있었으며, 특히 압밀침하 거동은 지반의 투수성과 강성의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한, 굴진면압과 뒤채움압의 증가가 항상 지표침하 감소로 이어지지는 않고, 임의 크기의 압력(한계 압력) 이상으로 증가된 굴진면압과 뒤채움압은 역으로 지표침하를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음이 확인되었다.

The shield tunneling method can minimize surface settlements by preventing the deformation of tunnel face and tunnel intrados due to tunnel excavation. For this purpose, it is very important to control the operating conditions of shield TBM. The face pressure and backfill pressure for tail void grouting should be the most important and immediate measure not only to restrain surface settlement, but also to influence the effective stress and pore water pressure around the circumstance of tunnel during excavation. The reaction of the ground to the application of face pressure and backfill pressure relies on the stiffness and permeability of ground. Especially, the reaction of saturated clayey ground formations, which shows the time-dependent deformation, is different from the permeable ground. Hence, in this paper it was investigated how the TBM operating conditions, ground stiffness, and permeability impact on the surface settlement of saturated clayey ground. For this purpose, a series of parametric studies were carried out by means of the stress-pore water pressure coupled FE analysis. The results show that the settlement of soft clayey ground is divided into the immediate settlement and consolidation settlement. Especially, the consolidation settlement depends on the ground stiffness and permeability. In addition, the existence of critical face pressure and backfill pressure was identified. The face pressure and backfill pressure above the critical value may cause an unexpected increase in the ground settlement.

(게재일: 2018.03.31)
최근 도심지 지상 구조물의 포화와 함께 극심한 교통난에 대한 해결책으로 터널과 같은 지하공간 개발의 중요성이 커지고 있다. 이러한 이유로 현재 국내의 많은 지역에서 터널 시공이 이루어지고 있으며, 다양한 터널 확충 정책이 건설계의 화두가 되고 있다. 하지만, 터널굴착에 의한 지반거동을 사전에 분석하는 것은 다양한 조건을 해석하고 고려해야 하므로 매우 어려운 일이다. 기존의 구조물 하부 터널굴착에 대한 연구는 많은 연구자에 의해 수행되었지만, 대부분의 연구에서는 지하수위의 영향을 거의 고려하지 못하였다. 지하수위에 따라 발생되는 간극수압은 지반의 전단강도에 지대한 영향을 미치므로, 지하수 고려 여부에 따라 지반의 거동은 크게 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 고려하지 못한 기존 연구의 한계에서 나아가, 얕은 기초 아래 터널굴착 시 지하수위 위치가 지반거동에 미치는 영향을 효과적으로 분석하고자 한다. 이에 따라 지하수위를 고려할 수 있는 새로운 시험 장치를 개발하였으며, 실내모형시험과 함께 근거리 사진계측을 사용하여 분석을 실시하였다. 또한, 수치해석을 통해 소성해석과 연계해석을 수행하여 실내모형시험 결과와 비교하였다. 두 가지의 수치해석 방법과 실내모형시험 결과를 비교하여 실제 도심지 터널 굴착 모델에 적합한 모델을 제시하고자 한다.

Tunnelling is getting more important solutions for problems induced by the growth population in urban areas. Many studies on tunnelling below existing structure are carried out by many researchers. In general, however, ground water condition is ignored for most of researches using laboratory model test, so far. In case of ground behavior, error can occur if the result of effective stress related to hydraulic condition can't be taken into considerations. In this study, therefore, laboratory model test and the close range photogrammetry were conducted to investigate behaviour of ground and shallow foundation using newly device drainage system which is available to express the ground water condition. Also, numerical analysis was carried out to compare to results from the laboratory model test, and was performed with two methods, one is plastic and the other one is fully coupled analysis. Results from those two methods were compared to that of the laboratory model test.

(게재일: 2018.05.31)