직접탐색법을 이용한 굴착 지반변위에 대한 역해석
Back Analysis for Excavation-Induced Ground Movements Using a Direct Search Method
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초록
본 연구에서는 지하굴착 주변 지반의 역학적 매개변수 추정을 위한 역해석 기법을 제안하였다. 본연구의 역해석은 직접탐색법 중의 하나인 순차적 응답면 기법을 기반으로 하며, 매개변수 추정을 위한 반복계산의 빠른 수렴을 위해 매개변수 관심영역의 크기를 조정하는 알고리즘을 적용하였다. 응답면 기법과 굴착해석을위한 수치코드를 연계하는 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 지하굴착 예제를 토대로 제안된 역해석 기법의 정확도와 계산효율을 분석하였으며, 매개변수 관심영역의 크기 조정에 따른 영향을 조사하였다. 분석 결과, 관심영역의크기 조정을 고려한 알고리즘이 그렇지 않은 경우에 비해 매개변수 추정의 정확도과 계산효율 측면에서 더나은 결과를 제공하는 것으로 검토되었으며, 본 연구의 순차적 응답면 기법에 기반한 지하굴착 역해석의 적용성을 확인할 수 있었다.
Abstract
The present study proposed a back analysis approach for identifying the mechanical parameters of the ground around underground excavations. The proposed approach was a direct search method based on a successive response surface methodology (RSM) in which the size of the region of interest is adjusted to facilitate a rapid convergence of the parameter estimation process. A simulation tool was developed to combine the RSM with a numerical analysis code. Based on an underground excavation example, we investigated the accuracy and computational efficiency of the present approach and also investigated the effect of the adjustment of the region of interest on parameter estimation. The results of this investigation showed that the algorithm, considering the adjustment of the region of interest, could produce better results in accuracy and computational efficiency than the non-adjustment algorithm, and demonstrated the applicability of the present back analysis to the parameter estimation of underground excavations.
참고문헌 (28)
- Box, G.E.P, "On the experimental attainment of optimum conditions", Journal of the Royal Statistical Society Series B, 13(1), pp.1~45 (1951)
- Cho, T, "Development of back-analysis model for determining the mechanical properties of jointed rock", Tunnel and Underground Space, 1996(6), pp.19~29 (1996)
- 황성필, "역해석을 이용한 모래다짐말뚝(SCP)으로 개량된 연약점토지반의 압축지수 결정에 관한 연구", 한국지반환경공학회 논문집, 11(7), pp.5~14 (2010), 한국지반환경공학회
- "FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua)software"[URL]
- Jang, J.B, "A study on the behavior prediction of underground structures by back analysis", Tunnel and Underground Space, 8(2), pp.139~145 (1998)
- Jun, B.S, "A back-analysis of tunnels in multi-layered underground structures", Tunnel and Underground Space, 4(1), pp.17~23 (1994)
- Kaiser, P.K, "Stress determination by back-analysis of excavation-induced stress changes-a case study", Rock Mechanics and Rock Engineering, 23(3), pp.185~200 (1990)
- 김치환, "FLAC을 이용한 직접법 역해석 소프트웨어의 개발과 검증", 터널과 지하공간, 15(5), pp.344~351 (2005), 한국암반공학회
- Kim, M.K, "Back analysis of the measured displacements by the coupled method of finite elements-boundary elements in tunnel", Tunnel and Underground Space, 5(3), pp.205~213 (1995)
- Kim, S.H, "Structural reliability analysis using improved response surface method", Journal of the Korean Society of Civil Engineers, 15(1), pp.63~72 (1995)
- Kim, S.H, "A study on the application of genetic algorithms to the back analysis of tunnels", Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources, 37(6), pp.424~431 (2000)
- Ledesma, A, "Estimation of parameters in geotechnical backanalysis – I. Maximum likelihood approach", Computers and Geotechnics, 18(1), pp.1~27 (1996)
- Lee, C.I, "Stress analysis and deformation behavior of rock around underground caverns by back analysis of field measurements: (II) Back analysis theory", Tunnel and Underground Space, 1(2), pp.204~217 (1991)
- 이상근, "응답면 기법을 이용한 잔교식 안벽의 신뢰성 해석", 한국해안·해양공학회논문집, 23(6), pp.407~413 (2011), 한국해안,해양공학회
- Li, D, "Stochastic response surface method for reliability analysis of rock slopes involving correlated non-normal variables", Computers and Geotechnics, 38(1), pp.58~68 (2011)
- Najm, K, "Back analysis of tunnel lining deformation: development and application of passive resistance method", Rock Mechanics and Rock Engineering, 26(1), pp.71~79 (1993)
- Park, C.H, "A back analysis study for the assessment of tunnel lining safety using numerical analysis model", Tunnel and Underground Space, 4, pp.296~305 (1999)
- Park, D, "Inverse parameter fitting of tunnels using a response surface approach", International Journal of Rock Mechancis and Mining Sciences, 77, pp.11~18 (2015)
- 박기환, "역해석을 이용한 콘크리트라이닝 지반 이완하중 산정방법 연구", 대한토목학회논문집(국문), 33(5), pp.1957~1968 (2013), 대한토목학회[DOI]
- 박창섭, "등방 및 이방성 암반 터널 전방의 연약대 예측을 위한 수치해석적 연구", 한국자원공학회지, 46(3), pp.342~350 (2009), 한국자원공학회
- 박상찬, "수직구 막장면 변위거동 예측에 관한 수치해석적 연구", 한국자원공학회지, 48(3), pp.323~334 (2011), 한국자원공학회
- Sakurai, S, "Back analysis of measured displacements of tunnels", Rock Mechanics and Rock Engineering, 16(3), pp.173~180 (1983)
- Tonon, F, "Bayesian estimation of rock mass boundary conditions with applications to the AECL underground research laboratory", International Journal of Rock Mechancis and Mining Sciences, 38(7), pp.995~1027 (2001)
- Vasco, D.W, "Estimating permeability from quasi-static deformation: temporal variations and arrival-time inversion", Geophysics, 73(6), pp.O37~O52 (2008)
- Vasco, D.W, "Using surface deformation to image reservoir dynamics", Geophysics, 65(1), pp.132~147 (2000)
- Wong, F.S, "Slope reliability and response surface method", Journal of Geotechnical Engineering, 111(1), pp.32~53 (1985)
- 양형식, "FLAC을 이용한 터널 역해석 프로그램의 개발", 터널과 지하공간, 12(1), pp.37~42 (2002), 한국암반공학회
- 윤길림, "응답면 기법을 이용한 해상풍력용 모노파일의 신뢰성 해석", 대한토목학회논문집(국문), 33(6), pp.2401~2409 (2013), 대한토목학회[DOI]