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김낙영(Kim Nagyoung),박영호(Park Youngho),심재원(Shim Jaewon),박용석(Park Yongseok) 한국지반환경공학회 2009 한국지반환경공학회논문집 Vol.10 No.1
국토의 70%가 산지인 우리나라는 최근들어 도로터널 건설이 급증하고 있다. 본 논문에서 최근 풍화파쇄대 구간에서 흔히 붕락되는 터널 붕락 유형을 분석하였다. 터널붕락 유형을 분석한 결과, 과거와는 붕락 유형이 다른 양상을 보이고 있는것을 분석되었다. 과거의 터널 붕락 유형은 저토피고 구간 계곡부에서 강우 직후, 터널굴착 주변 지반의 전단강도 감소로 인하여 국부적인 붕락이 발생하였으나 최근의 붕락 유형을 조사해 보면 대심도 구간에서 또는 굴착후 1차 지보재를 설치한후, 붕락이 발생하고 있다. 또한 지반조건이 전반적으로 매우 연약하여 적절한 지보가 설치되지 못하여, 막장 후방에 위치한 숏크리트에 과다한 균열 발생, 또는 국부적인 붕락이 발생하고 있는 경우가 종종 발생하고 있다. 본 논문에서는 최근에 발생되었던 터널 붕락 사례 분석을 통하여 붕락원인과 보강공법에 대하여 조사분석을 실시하였다. Recently, highway tunnel construction has rapidly been increased due to the limited ground usage and geographical characteristic in Korea, i.e. Korea consists of 70% mountains. In this paper, it was analyzed tunnel collapse patterns in the weathered rockmass. Recent tunnel collapse pattern is quite different from that of past ten years. Tunnels in past years have been collapsed at shallow valley area because of shear strength decrease after heavy rain. Tunnels, which have been constructed recently, were collapsed at even the deeper ground position after primary support. Also in the case that proper reinforcement was not applied, it caused excessive crack at shotcrete and local collapse near tunnel face. In this paper, it was analysed the cause of the recent tunnel collapses and proper reinforcement for the collapsed tunnels.
김낙영(Kim Nagyoung),전경수(Jeon Kyungsoo),이용준(Lee Yongjun),전진택(Jun Jintaek),심재원(Shim Jaewon) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.2
2002년 이후 미국 펜실베니아를 중심으로 보강토 공법 교대의 적용사례가 급증하고 있는 추세이다. 이러한 보강토 공법교대는 일반 콘크리트 옹벽 교대에 비하여 공사비 절감 및 공기 단축에 효과적이며 미관이 수려한 장점이 있다. 본 논문은 해외에서 이와같이 널리 활용되고 있는 보강토 교대의 이론적 배경 및 기존의 설계기준을 검토하였으며, 그 결과를 토대로 국내 교량형식에 적합한 보강토 교대의 적용성을 분석하였다. 우리나라에서 보강토교대를 적용하기 위하여 국내교량 형식에 따른 상부슈에 작용하는 하중을 분석한 후 교좌받침보 및 하부말뚝에 대하여 구조 검토한 결과, 거더의 자중이 큰 PSC BOX이외에서는 모두 적용이 가능한 것으로 나타났다.또한2차원 수치해석 및3차원 수치해석을 수행하여 보강토 교대 하부 기초로 적용되는H-Pile과 보강토 옹벽간의 상호 거동메커니즘을 분석하였으며, 실제 보강토 옹벽현장에서 보강토 옹벽 배면에 H-Pile을 7개소 시험시공을 실시하여 수평거동 특성을 분석하였다.현장시험시공 분석결과,보강토 교대의 하부기초로서 H-Pile을 적용하기 위해서는 뒤채움 재료는 내부마찰각이 최소 34°이상인 양질의 뒷채움 재료를 사용하여야 하는 것으로 분석되었다. Application of mechanically stabilized earth wall (MSEW) abutment has been rapidly increasing in United States of America, Pennsylvania since 2002. MSEW is effective for reducing construction cost and period compared to general concrete reinforced wall. In the paper, theoretical background and conventional criterion of MSEW abutment that is widely used abroad are analyzed. Based on the results, application of suitable MSEW abutment to domestic bridge type is examined. For the application of MSEW abutment in Korea, load interacting with upper shoe in domestic bridge types and structural analyses of beam seat and pile are investigated. As a result, all applications are possible except for PSC BOX Bridge that has heavy self-weight of girder. Through two and three dimensional numerical analyses, horizontal behaviour mechanisms between pile and MSEW were analyzed and field tests are also carried out for seven piles behind earth walls. From results of field tests, it is confirmed that an angle of internal friction of backfill material needs to be greater than 34 degree to use H-Pile as foundation of MSEW.
김낙영(Nagyoung Kim),백승철(Seungchol Baek),민경준(Kyungjun Min),김봉수(Bongsu Kim),허열(Yol Heo) 한국지반환경공학회 2016 한국지반환경공학회논문집 Vol.17 No.4
터널구조물의 안정성 최종평가는 굴착완료 후 현장계측을 수행하여 계측값의 수렴 여부를 통해 판단하는 것이 일반적 평가 기준이다. 본 연구에서는 굴착하는 터널 주변 지반조건이 불량하여 터널 안정성 확보를 위한 보강을 적용한 후 국부적으로 보강구간에서 추가적인 붕락 또는 과다변위가 발생한 터널현장시공 사례의 해석적 방법과 상관성을 분석하였다. 추가 붕락터널에서 붕락유형을 조사해 보면 대부분 천단부 붕락이 발생하고 붕락된 구간에 대한 지질적인 조건을 분석해보면 천단부에서 지표부 인근까지 연장되어 존재하는 단층파쇄대가 존재하는 경우와 상관성이 있는 것으로 분석되었다. 이와같이 단층파쇄대와 같은 지반조건이 터널 천단부에서 지표부 인근까지 연장성을 가지는 경우에는 기존 수치해석적 방법으로 예측한 거동보다 더 큰 거동을 하는 것으로 분석되었다. The final stability analysis of the tunnel structure is generally evaluated by performing site monitoring to determine whether or not the measured value through the convergence after the completion of excavation in the face. When the ground conditions are so poor, the reinforcement around the tunnel was applied for enhancing the stability of tunnels. For the additional tunnel crown collapse or excessive displacement have occurred under construction, correlation analysis were performed for the comparison construction and numeric analyses. In this paper, we investigated the collapse types, tunnel collapse were mostly occurs at the crown and they were analyzed because of the geological conditions in the collapse zone. And also, it was analyzed as being correlated in the crown of tunnel exists a fault fracture zone which extends to the surface part. Thus, in case of ground conditions such as fault fracture zone with a tunnel extending from the crown to the surface, the behavior is larger than the behavior predicted by numerical method.
김낙영(Nagyoung Kim),양태선(Taesun Yang) 한국지반신소재학회 2015 한국토목섬유학회 학술발표회 Vol.2015 No.4
This study described corelation between support deformation and weathered zone under construction of tunnel. Tunnel stability are important to quick response in the tunnels. If it happens to tunnel collapse under construction, field managers have to analyze cause of collapse and quickly establish the initial measures and countermeasures, but technical support analysis data are lacking. In this study, the field managers quickly determine measures to the field problem generated by for excessive displacements and collapses . Local faults also occurred in such a vulnerable section of the tunnel and the surface displacement and cases of collapse were analyzed.