< Previous78 자연,터널 그리고 지하공간 ○ 마지막으로 터널분야의 미래전망과 후배 터널 기술자들에게 당부하고 싶은 말씀 부탁드립니다. 답변 : 단순히 터널 현장을 생각했을 때는 ‘어렵고 위험하다’라는 생각이 많이 들 것입니다. 하지만, 현재 현장에서는 스마트 기술의 적용, 기계화를 통하여 보다 전문적이고 안전하며 스마트하게 변화하고 있으며, 앞으로 후배님들이 이끌어 나갈 터널 현장은 지금보다 더욱 발전하여 일하기 더욱 좋은 분위기로 만들어질 것입니다. 또한, 터널은 어떤 상황에서도 없어서는 안 될 필수적인 공종으로 앞으로도 계속해서 촉망받을 분야라고 생각합니다. 열심히 공부하고 발전하여 현장에서 뵙는 그날을 기대하겠습니다. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Vol. 22, No. 2 79 학교 및 학과 : 동국대학교/건설환경공학과 지 도 교 수 : 김범주 학 위 자 : 나유성 학 위 : 공학박사 (2019. 2.) 복층터널 분기구 안정성에 관한 연구 국문 초록 증가하는 도심지의 상습적인 정체와 신설터널 건설시 발생하는 여러 제약의 문제를 해소하기 위하여 향후 국내에서 수요가 증가할 것으로 전망되는 대심도 지하도로를 복층터널로 건설할 경우 도로의 기능을 수행하기 위해 터널 내에 분기구간이 존재한다. 본 연구에서는 암반에서 시공되는 2차로 대심도 본선 복층터널에서 1차로 단층터널로 분기가 일 어나는 조건을 대상으로 본선터널과 분기터널간의 이격거리와 이격각도에 따라서, 그리고 암반상태에 따라서 터널의 거동과 안정성을 축소모형실험, 2차원 단면 수치해석, 3차원 수치해석을 통해 분석하였다. 분기구 형상에 따라 발생되 는 균열 변형 등의 터널간 상호거동을 고려하기 위하여 축소모형실험을 수행하였고 이격거리, 이격각도의 변화에 따른 파괴하중 및 분기단면 중앙부 변위의 변화를 측정하였으며 이를 상대적인 강성으로 비교하였다. 분기조건이 분기후 구 간 터널 안정성에 미치는 영향을 고려하기 위하여 2차원 단면 수치해석을 수행하고 각각의 결과를 터널 안정성 분석방 법으로 분석하였고 2차원 단면 수치해석 결과를 이용하여 분기조건을 변수로 한 강도응력비 차트와 강도응력비 산정 식으로 구성된 분기후 구간 터널의 안정성 평가방법을 개발하였다. 축소모형실험과 2차원 단면 수치해석을 비교한 결 과 경계조건이 다르기 때문에 정량적인 수치 비교는 불가능 하나 정성적으로 상대적인 수치와 경향성을 비교할 때, 두 결과가 매우 유사한 것을 확인하였다. 분기전 확폭구간의 3차원 수치해석을 수행하여 4가지 굴착공법 및 4가지 벤치 길이에 따른 선행굴착 영향을 분석하였다. 분기전 확폭구간의 선행굴착 영향을 2차원 수치해석 결과에 적용하고 강도 응력비 방법을 이용하여 안정성을 분석하였으며, 이를 분기후 구간 터널 안정성 평가방법에 반영하였다. 또한, 선행굴 착영향을 반영한 터널 안정성 결과에 대한 검증으로 분기전 확폭구간과 분기후 구간을 포함한 전체 분기구간에 대한 3 차원 굴착 해석을 수행한 결과, 발생한 주응력에 대하여 선행굴착영향을 반영한 방법과 결과의 차이가 크지 않은 것을 확인하였다. 최종적으로 선행굴착 영향을 고려한 전체 분기구간의 터널 안정성 평가방법을 제안하였고 이 방법은 강도 응력비 해석 결과와 비교하였을 때, 평균 약 10% 정도의 오차율을 나타내었다. 전체 분기구간의 터널 안정성 평가방법 은 예비설계단계에서 분기후 구간 터널 안정성 평가방법과 함께 분기조건만으로 분기구간 터널의 안정성과 선행굴착 영향을 평가할 수 있으며, 이를 통해 안정성을 확보하기 위한 적정 이격거리와 이격각도에 따른 안정성 저하영향을 파 악하는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단하였다. 논․ 문․ 소․ 개 + 학위논문 소개 나유성 _ (주)서하기술단 지반터널부 차장80 자연,터널 그리고 지하공간 + 학위논문 소개 학교 및 학과 : 호서대학교/토목공학과 지 도 교 수 : 김상환 학 위 자 : 문경선 학 위 : 공학박사 (2019. 8.) 암반등급에 따른 터널 합성섬유 보강 숏크리트 거동특성에 관한 연구 국문 초록 현대사회가 고도화됨에 따라 사회 간접자본의 확충, 국토의 효율적인 이용 및 새로운 공간 확보 등을 위하여 고속철 도, 지하철 및 도로터널의 건설 수요가 지속적으로 증가되는 추세이다. 특히, 전 국토의 86%가 산악지형인 우리나라는 제한적인 국토이용의 효율성, 교통차량의 고속화 및 편의성, 대량의 운송능력 확보 등을 위한 대단면 터널과 장대터널 건설이 크게 증가되어 터널의 안정성, 시공성 및 경제성 등의 성능개선이 요구되고 있다. 국내 터널은 1980년대에 도 입된 NATM공법에 의하여 대부분 시공되고 있으며, 숏크리트와 록볼트를 주요 지보재로 보강하여 터널 주변지반의 지 지력으로 터널의 안정성을 확보하고 있다. 터널 굴착면에 타설되는 숏크리트는 낙반방지, 내압작용, 응력집중 완화, 풍 화방지 및 지반아치 효과를 발휘하여 터널 굴착 초기에 안정성을 확보하는 중요한 역할을 담당한다. 국내 터널의 숏크 리트 설계는 RMR 및 Q-System분류에 의한 경험적인 방법과 기존 설계 및 시공 자료를 참고하여 암반등급별 숏크리 트 지보량을 결정하고, 취성재료인 숏크리트의 인성을 증가시키기 위하여 섬유를 혼입하고 있다. 국내의 터널 설계기 준과 각종 시방규정에는 숏크리트의 휨인성 증대를 위하여 강재 또는 기타 재질의 섬유를 혼입할 수 있도록 규정되어 있으나, 강섬유를 제외한 다른 섬유재료에 대한 구체적인 성능기준이 제시되어 있지 않아서 거의 모든 터널현장에 강 섬유 보강 숏크리트가 적용되고 있다. 특히, 터널 주변 지반조건과 굴착단면의 위치에 따라 숏크리트의 변형 및 발생 응력 차이가 존재함에도 획일적인 강섬유 혼입량(37.0kg/m3, m=0.5%)을 적용하여 터널 지보재 과대사용의 주요원인 으로 작용하고 있다. 최근에는 강섬유 보강 숏크리트의 부족한 잔류강도, 강섬유 부식에 의한 2차 환경오염 및 고가의 재료비 등이 문제점으로 제기되어 이를 보완할 새로운 섬유보강재의 적용이 요구되는 상황이다. 해외 터널의 경우, 강 섬유 보강 숏크리트의 문제점 해결을 위하여 구조용 합성섬유 보강 숏크리트의 적용이 점진적으로 증가되는 추세이므 로, 본 논문에서는 국내의 대표적인 교통터널(고속도로 터널, 철도 복선 및 단선터널) 및 지반조건을 고려한 수치해석 과 기 시공된 터널의 막장관찰자료(Face Mapping)를 분석하여 암반등급별 일반 및 섬유 보강 숏크리트의 적용범위를 평가하였고, 숏크리트의 강도시험에 의한 합성섬유 적용성을 연구하여 암반등급별 구조용 합성섬유 보강 숏크리트의 합리적인 혼입량을 제안하였다.Vol. 22, No. 2 81 학교 및 학과 : 호서대학교/토목공학과 지 도 교 수 : 김상환 학 위 자 : 서윤식 학 위 : 공학석사 (2020. 2.) 미니 파이프루프를 이용한 친환경적인 터널 갱구부 보강공법 거동에 관한 연구 국문 초록 국내 산업이 고도로 발전함에 따라 효율적인 국토이용, 새로운 산업부지 창출 및 사회 간접자본 확대 등을 위하여 다양한 종류의 교통, 수로, 통신구 및 가스관 등의 터널이 건설되고 있으며 장대화되는 추세이다. 터널의 갱구부는 계획된 평면 및 종 단선형에 갱구부 지형, 지반조건, 토피조건, 비탈면 높이 및 절취 면적 등을 종합적으로 고려하여 갱구부 안정성 확보가 용이 한 위치에 형성시킨다. 터널은 갱구부와 본선부(NATM)로 구분되며, 일반적으로 터널 갱구부는 지반의 공학적인 강도특성이 불량한 토사 및 풍화암이 깊은 심도로 분포되어 있고 지표수 또는 지하수의 유입이 용이한 지정학적인 특징때문에 터널 주변 지반의 아칭효과를 크게 기대할 수 없다. 이로 인하여 터널의 안정성 확보를 위한 적극적인 보강대책이 터널 갱구부에 적용되 고 있다. 특히, 기존 터널 갱구부는 대규모 비탈면 절취와 본선터널 및 개착구조물 접속부에 대한 되메움으로 지진에 의한 영 향을 가장 크게 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 국내설계기준에 의하면 터널 길이방향으로 터널직경(D)의 1.0~2.0배 영역 또는 1.5D 이하의 토피고(H) 영역을 터널 갱구부로 규정하며, 터널을 운용 중에 발생될 수 있는 다양한 정적하중 및 지진하중 에 대하여 안정성이 확보될 수 있도록 터널 갱구부 비탈면 안정화 대책과 개착구조물 계획을 수립하도록 규정하고 있는 상황 이다. 종래의 터널 갱구부 형성기술은 터널의 안정성과 시공성 확보에 주안점을 두어 기반암에 터널 피복이 확보되는 위치까 지 갱구부 비탈면을 절취하고 갱구부 터널의 외측에 강관보강 그라우팅(Ø60.5mm 및 Ø114.3mm)으로 보강한 후, 단계적인 터 널 굴착 및 지보재를 설치하여 안정성을 확보하고 있다. 기존 터널 갱구부 형성기술은 지반조건이 불량하거나, 급경사 및 편경 사 지형에서는 갱구부에 대절취 비탈면을 형성시켜 환경적인 문제를 발생시키는 동시에 대절취 비탈면 안정성 확보를 위하여 추가적인 비탈면 보강공법(Soil Nailing 및 Earth Anchor 등)이 적용되는 것이 일반적이다. 이와 같은 터널 갱구부의 대규모 절취 및 비탈면 보강공사는 시공성, 경제성, 유지관리 편의성, 환경, 경관 및 장기적인 안정성 확보측면에서 매우 불리하고 공 사중 소음 및 진동, 운용중 지속적인 지반침하 등의 다양한 민원을 발생시킨다. 따라서, 본 논문에서는 기존 터널 갱구부 형성 기술의 문제점을 개선할 수 있는 새로운 개념의 친환경 터널 갱구부 공법을 개발하기 위하여 연구를 수행하였다. 기존 터널 갱구부 형성방법의 설계 및 시공중 문제점과 터널 갱구부 설계기준을 분석하였으며, 터널 갱구부의 다양한 지반조건을 고려한 연속체 수치해석(FEM)을 수행하여 친환경 터널 갱구부 공법의 구조적인 형상과 설계방법을 제안하였다. 또한, 기존 터널 갱구 부 시공방법의 개선이 요구되는 현장에 본 연구에 의하여 개발된 친환경 갱구부 공법을 실제 터널현장에 적용하여 상용기술로 써 현장 적용성을 검증하였다.82 자연,터널 그리고 지하공간 + 한국터널지하공간학회 논문집 논문소개 JOURNAL OF KOREAN TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION http://www.jkta.or.kr/ Volume 22, Issue 3 (May 2020) 목 차 A study on the thrust force and torque calculation models in the design of shield TBM Song-Hun Chong*, Seung-Hun Lee, Hee-Hwan Ryu, Hun-Tae Kim Study on Q-value prediction ahead of tunnel excavation face using recurrent neural network Chang-Ho Hong, Jin Kim, Hee-Hwan Ryu, Gye-Chun Cho* Reliability analysis for design of shield tunnel segment lining under earthquake load Young-Bin Park, Do Kim, Yosep Byun, Gyu-Phil Lee* A study on the optimal reinforcement area for excavation of a small cross-section shield TBM tunnel in fault fracture zone through parameter analysis Byung-Yun Kang, Hyung Keun Park*, Jae-Hoon Cha, Young-Jin Kim A study on the face pressure control and slurry leakage possibility using shield TBM model test Sungyil Koh, Hyunkang Shin, You-Sung La*, Hyuksang Jung A study on the evaluation of fire safety according to the ventilation mode in a train fire at the subway platform Ji-Oh Ryu*, Hu-Young Lee A study on the coefficients of variation of seismic load effect for the limit state design of shield tunnel based on the reliability analysis Young-Bin Park, Do Kim, Yosep Byun, Gyu-Phil Lee* An appropriateness review on the road tunnel ventilation standards by pollutants site measurement and case study Hyo-Gyu Kim*, Doo-San Baek, Ji-Oh Yoo + 한국터널지하공간학회 논문집 논문소개Vol. 22, No. 2 83 TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE TECHNOLOGY Volume 99 (May 2020) https://www.journals.elsevier.com/tunnelling-and-underground-space-technology 목 차 GPR pattern recognition of shallow subsurface air voids Tess X.H. Luo, Wallace W.L. Lai* An innovative dust suppression device used in underground tunneling Wanxing Ren*, Jingtai Shi, Jintuo Zhu, Qing Guo Research on drivers’ visual characteristics in different curvatures and turning conditions of the extra-long urban underwater tunnels Fangtong Jiao, Zhigang Du*, Shoushuo Wang, Libo Yang, Yudan Ni Groundwater response to oil storage in large-scale rock caverns with a water curtain system: Site monitoring and statistical analysis Zhechao Wang*, Wei Li, Zhe Li, Xiaoliang Liu, Jianyi Liang, Shengran Zhong Examining the influence of decorated sidewaall in road tunnels using fMRI technology Peiyan Chen, Feng Chen*, Lin Zhang, Xiaoxiang Ma, Xiaodong Pan Influence of muck properties and chamber design on pressure distribution in EPB pressure chambers - Insights from computational flow simulations Thai Son Dang, Günther Meschke* Theoretical and experimental studies on the fire-induced smoke flow in naturally ventilated tunnels with large cross-sectional vertical shafts Qinghua Guo, Hehua Zhu, Yao Zhang, Zhiguo Yan* + TUST 논문집 논문소개84 자연,터널 그리고 지하공간 + TUST 논문집 논문소개 Seismic damage evaluation of an entire underground subway system in dense urban areas by 3D FE simulation Wenting Li, Qingjun Chen* Experimental study on the fire shape and maximum temperature beneath ceiling centerline in utility tunnel under the effect of curved sidewall Rongliang Pan, Guoqing Zhu*, Zhenhuan Liang, Guowei Zhang, Haonan Liu, Xiang Zhou Mechanized tunnelling in hydrothermally altered grounds: The effect of hydrothermal fluids on the rock behaviour in the central Iran Arash Hashemnejad*, Seyed Mahmoud Fatemi Aghda, Mehdi Talkhablou Time-dependent material behaviour of shotcrete - New empirical model for the strength development and basic experimental investigations Anna-Lena Hammer*, Markus Thewes, Robert Galler A fully coupled hydraulic-mechanical solution of a circular tunnel in strain-softening rock masses Qiang Zhang, Cong Shao, Hong-Ying Wang, Bin-Song Jiang, Yu-Jing Jiang, Ri-Cheng Liu* Propagation of settlement in soft soils induced by tunneling Xudong Wang, Weijia Tan, Pengpeng Ni, Zheng Chen*, Shaowei Hu Effect of hydraulic gradient on the permeability characteristics of foam-conditioned sand for mechanized tunnelling Qinxin Hu, Shuying Wang*, Tongming Qu, Tao Xu, Shuo Huang, Haibo Wang Structural behavior of segmental tunnel linings for a large stormwater storage tunnel: Insight from full-scale loading tests Xin Huang, Wei Liu, Zixin Zhang*, Qianwei Zhuang, Yanfei Zhu, Chung-yee Kwok, Shuaifeng Wang Instability mechanism of shallow tunnel in soft rock subjected to surcharge loads Feng Huang, Chuangzhou Wu*, Bo-An Jang, Y Hong, Ning Guo, Wei Guo Prediction model of wear rate of inner disc cutter of engineering in Yinsong, Jilin Hao Lan*, Yimin Xia, Bin Miao, Jie Fu, Zhiyong Ji Fibre reinforced sprayed concrete for ground support E.S. Bernard*, A.H. ThomasVol. 22, No. 2 85 Seismic response of underground structures under undrained loading with excess pore pressures accumulation Eimar Sandoval*, Antonio Bobet Temperature reduction for extra-long railway tunnel with high geotemperature by longitudinal ventilation Yanhua Zeng, Liangliang Tao, Xuqian Ye, Xiaohan Zhou*, Yong Fang*, Lei Fan, Xinrong Liu, Zongxian Yang Modelling and experimental investigation of critical velocity and driving force for preventing smoke backlayering in a branched tunnel fire Youbo Huang*, Yanfeng Li, Junmei Li, Jiaxin Li, Ke Wu, Kai Zhu, Haihang Li Development of a trench cutting re-mixing deep wall method model test device Peng Jiang, Qing-song Zhang, Ren-tai Liu*, Adam Bezuijen, Yan-kai Liu, Ke-xian Li Innovative approach based on roof cutting by energy-gathering blasting for protecting roadways in coal mines Xingyu Zhang, Jinzhu Hu, Haojie Xue, Wenbin Mao, Yubing Gao*, Jun Yang, Manchao He Comparative experimental study on mechanical mechanism of combined arches in large section tunnels Q. Wang*, Z.X. Xin, B. Jiang, H.B. Sun, Y.C. Xiao, W.H. Bian, L.N. Li Hybrid meta-heuristic and machine learning algorithms for tunneling-induced settlement prediction: A comparative study Pin Zhang, Huai-Na Wu, Ren-Peng Chen*, Tommy H.T. Chan A combined supporting system based on filled-wall method for semi coal-rock roadways with large deformations Hui Wang*, Cheng Jiang, Pengqiang Zheng, Wenjuan Zhao, Nan Li Evaporation-induced soil water flux to design suction drain for low-carbon ground stabilisation: Experimental investigation and modelling Michela Martini, Alessandro Tarantino* Suction drain as a low carbon ground improvement technique: Proof-of-concept at the laboratory scale Michela Martini, Alessandro Tarantino*, Andy Sloan86 자연,터널 그리고 지하공간 + TUST 논문집 논문소개 <Special issueon Seismic performance of tunnels: from experiments to analysis: Edited by Raul Fuentes, Ioannis Anastasopoulos, Chuan He, and Anoosh Shamsabadi> Seismic behaviour of tunnels: From experiments to analysis Grigorios Tsinidis*, Filomena de Silva, Ioannis Anastasopoulos, Emilio Bilotta, Antonio Bobet, Youssef M.A. Hashash, Chuan He, Georgios Kampas, Jonathan Knappett, Gopal Madabhushi, Nikolaos Nikitas, Kyriazis Pitilakis, Francesco Silvestri, Giulia Viggiani, Raul Fuentes <Special issue on Coupled Processes in Fractured Geological Media: Applied analysis in Deep Underground Tunneling, Mining and Nuclear Waste Disposal: Edited by Jonny Rutqvist and Laura Blanco Martín> A unified model with solid-fluid transition for coal and gas outburst and FEMLIP modeling Ma Yankun, He Xueqiu, Li Zhaohua* A review of mechanical over-closure and thermal over-closure of rock joints: Potential consequences for coupled modelling of nuclear waste disposal and geothermal energy development Nick Barton*Vol. 22, No. 2 87 Engineering Geology Vol. 270 (5 June 2020) https://www.journals.elsevier.com/engineering-geology 목 차 Landslide susceptibility assessment based on an incomplete landslide inventory in the Jilong Valley, Tibet, Chinese Himalayas Juan Du, Thomas Glade, Tsehaie Woldai, Bo Chai*, Bin Zeng Stability analysis of rock wedge slide subjected to groundwater dynamic evolution Shuai Zhang, Qiang Xu*, Dalei Peng, Zhanxiong Zhu, Wenhui Li, Hofai Wong, Ping Shen A new method of seismic site classification using HVSR curves: A case study of the 12 November 2017 Mw 7.3 Ezgeleh earthquake in Iran Saman Yaghmaei-Sabegh*, Rajesh Rupakhety Rapid consolidation characteristics of Yellow River-derived sediment: Geotechnical characterization and its implications for the deltaic geomorphic evolution Hong Zhang, Xiaolei Liu, Yonggang Jia*, Qizhi Du, Yongfu Sun, Ping Yin, Hongxian Shan Desiccation behaviour of colloidal silica grouted sand: A new material for the creation of near surface hydraulic barriers Matteo Pedrotti*, Christopher Wong, Gráinne El Mountassir, Joanna C. Renshaw, Rebecca J. Lunn Prediction of the resilient modulus of two tropical subgrade soils considering unsaturated conditions Jeferson Barbosa de Freitas, Lilian Ribeiro de Rezende*, Gilson de F.N. Gitirana Jr. Sensitivity analysis of drilling parameters in rock rotary drilling process based on orthogonal test method Yanlong Li*, Lei She, Lifeng Wen, Qiang Zhang + Engineering Geology 논문소개Next >