비평탄 굴착벽면의 숏크리트 라이닝에 대한 응력해석

이승도; 문현구

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이승도 문현구

저널정보: 한국터널지하공간학회 한국터널지하공간학회 논문집 한국터널지하공간학회 논문집 제17권 제6호

발행연도: 2015.1

수록면: 597 - 604 (8page)

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발파공법을 적용한 터널건설 시 발파에 의한 영향으로 굴착벽면은 평탄하지 않으며, 이후 타설되는 숏크리트의 두께가 불규칙하게 된다. 이 경우 균일한 두께의 터널 라이닝에 대한 응력해석 방법의 적용이 적절하지 않을 수 있다. 본 연구는 비평탄 굴착벽면을 모사하기 위해 주기함수를 적용하였으며, 함수의 진폭과 파장을 이용하여 숏크리트 라이닝의 두께변화를 조절할 수 있도록 하였다. 라이닝의 응력해석을 위한 이론해에 주기함수를 적용하여 근사해를 제안하였으며 이를 통해 불규칙한 숏크리트의 응력분포를 검토하였다. 다양한 응력, 물성, 기하학적 조건에 대한 수치해석을 통해 근사해의 적용성을 검증하였다. 숏크리트의 축응력은 초기응력과 지반물성뿐만 아니라 비평탄 굴착벽면에 의한 불규칙한 라이닝에 의한 영향이 큰 것을 확인하였다. 또한 숏크리트의 전단응력은 불규칙한 라이닝의 파장과 초기응력 상태의 영향이 큰 것으로 나타났다. 본 연구의 응력해석을 통해 숏크리트의 두께가 얇은 부분의 응력상태가 균일한 두께의 숏크리트 해석에 의한 결과보다 불리한 것으로 나타나, 숏크리트 타설 시 이에 대한 보완이 필요할 것으로 판단된다.

#숏크리트 #응력해석 #비평탄 굴착벽면 #불규칙한 라이닝 #주기함수 #Shotcrete #Stress analysis #Uneven perimeter #Irregular lining #Sinusoidal function

참고문헌 (11)

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Bae, G. J. / 2004 / Evaluation of interfacial properties between rock mass and shotcrete / Int J Rock Mech Min Sci : 106 ~ 112

Chen, S. H. / 2009 / Finite element analysis of jointed rock masses reinforced by fully-grouted bolts and shotcrete lining / Int J Rock Mech Min Sci 46 (1) : 19 ~ 30

Einstein, H. H. / 1979 / Simplified analysis for tunnel supports / J Geotech Eng 105 (4) : 499 ~ 518

Lee, S. D. / 2001 / Empirical parameters for non-linear fracture stiffness from numerical experiments of fracture closure / Int J Rock Mech Min Sci 38 (5) : 721 ~ 727

Malmgren, L. / 2008 / Interaction of shotcrete with rock and rock bolts ? A numerical study / Int J Rock Mech Min Sci 45 (4) : 538 ~ 553

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이승도

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