지하공동 및 이완영역 복구를 위한 팽창성 재료의 성능 평가
Evaluation of Performance of Expansive Material for Restoration of Underground Cavity and Stress Release Zone
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
최근 국내외적으로 지하공동과 더불어 지반함몰발생 빈도수가 높아지고 있다. 따라서 지하 공동 주변부 응력이완영역의 복구에 대한 관심도 높아지고 있다. 이완영역은 지반 내에서 빈공간이 발생함에 따라 빈 공간 주변부의 지반이 원지반의 강성및 다짐도를 잃고 느슨해진 상태로 추가적인 공동 확장 및 붕괴를 유발 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 공동 주변부 지반이완영역을 보강하기 위해 팽창성 재료를 활용한 지반함몰 복구공법을 적용하고 이를 검증하고자 한다. 우선적으로 팽창성재료의 기본 물리적 특성 및 팽창 특성을 파악하였고, 이완영역 모사 실험 장비를 제작하여 팽창성 재료의 팽창 시 이완영역에미치는 영향을 파악하였다. 이완영역은 수치해석상 스프링계수로 모사하였다. 수치해석 변수로는 공동 체적에 대한 투입된팽창성 재료의 부피비, 이완영역의 이완정도, 공동의 형상을 설정하였고, 이에 따른 이완영역의 전반적인 거동을 수치해석적으로 분석하였다. 해석 결과 해석 변수들은 서로 영향을 주는 인자들이였으며, 팽창성 재료가 지하공동에 삽입되었을 경우 지하공동 채움 및 이완영역 복구 정도를 확인하였다.
Abstract
Recently, the number of ground subsidence resulting from underground cavity has been increased. Accordingly, the importance of restoration of stress release zone around the underground cavity has been emphasized. The stress release zone is composed of low density soils having extremely low stiffness and degree of compaction, which can lead to additional cavity expansion and collapse of overlying ground. Therefore, in this study, the suitability of restoration method of underground cavity using expansive material for reinforcement of stress release zone around the cavity is verified. The basic physical properties and expansion characteristics of the expansive material were examined. The experiment equipment capable simulating of stress release zone was developed and is used to investigate the effect of expanding material on stress release zone. The stress release zone was simulated using the spring in numerical analysis. The factors of the volume ratio of the underground cavity to the expansion material, the degree of stress relaxation, and the shape of the cavity were varied in numerical simulations, and the behavior of stress release zone was analyzed based on the numerical analysis results. Analysis variables are factors that affect each other. Also, filling of underground cavity and capacity of restoration of stress release zone were confirmed when the expansive material was inserted into underground cavity.
참고문헌 (16)
- Chun, B. S., "The Engineering Properties and Effectiveness of Polyurethane for Ground Reinforcement", Journal of The Korean Society of Civil Engineers, 17(3_4), pp.475~475 (1997)
- Han, Y. S., "Complex Detect system for the Underground Cavern and Object Detect", Journal of the Korean Geosynthtic Society, 16(4), pp.6~12 (2017)
- Kim, C. Y., "Cause of Ground Subsidence (Sink Hole), Technical and Policy Response Direction", Research Institute of Ssanyong Engineering and Construction, 71, pp.17~25 (2015)
- 김홍석, "반응온도와 발포제 함량에 따른 폴리우레탄 발포특성에 관한 연구", 소성∙가공, 18(3), pp.256~261 (2009), 한국소성∙가공학회
- 김주봉, "실내모형실험과 개별요소법을 이용한 지반 공동 및 이완영역 모사에 관한 연구", 한국지반신소재학회 논문집, 16(2), pp.11~21 (2017), 한국지반신소재학회[DOI]
- Kuwano, R., "Study on the detection of underground cavity and ground loosening for the prevention of ground cave-in accident", Japanese Geotechnical Journal, 5(2), pp.219~229 (2010)
- 이기철, "팽창재료를 이용한 지하공동의 비개착식 긴급복구 공법에 대한실내실험 및 수치해석", 한국지반신소재학회 논문집, 17(1), pp.55~64 (2018), 한국지반신소재학회[DOI]
- 이석민, "도심지 지반함몰에 관한 예방정책 개선안 연구", 서울도시연구, 18(1), pp.27~42 (2017), 서울연구원[DOI]
- Sahebi, A., "Stability Analysis of Tabas Coal Mine Roadway using Empirical and Numerical Methods", 2010 Underground Coal Operators' Conference, pp.125~134 (2010)
- Sato, M., "Model Tests for the Evaluation of Formation and Expansion of a Cavity in the Ground", Proc. of 7th International Conference on Physical Modelling in Geotechnics, pp.581~586 (2010)
- Road collapse management comprehensive counter measures reporter briefing, "Seoul City", ~ (2016)
- CAE User's Manual, "ABAQUS", pp.2014, SIMULIA
- Singh, B., "Engineering Rock Mass Classification" (2011), Butterworth-Heinemann
- Whittaker, B. N., "The Influence of Size on Gate Roadway Stability", The Mining Engineer, 130, pp.203~213 (1971)
- Xu, D. P., "Elastic Modulus Deterioration Index to Identify the Loosened Zone around Underground Openings", Tunnelling and Underground Space Technology, 82, pp.20~29 (2018)
- 유남재, "비개착식 지반공동 긴급복구를 위한 충전재료 개발에 관한 기초 연구", 한국지반신소재학회 논문집, 16(2), pp.97~107 (2017), 한국지반신소재학회[DOI]