실내모형실험과 개별요소법을 이용한 지반 공동 및 이완영역 모사에 관한 연구
A Study on Simulation of Cavity and Relaxation Zone Using Laboratory Model Test and Discrete Element Method
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초록
지반함몰의 발생은 하수관 파손으로 인한 토사유실이 주원인으로써 그 대책을 수립하기 위해서는 공동과 이완영역의 발생, 주변 지반의 거동을 이해하여야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 지중 하수관의 파손으로 인한 지반함몰 메커니즘 분석을위해 실내모형실험과 개별요소 수치해석을 실시하였다. 실내모형실험에서는 알루미늄 봉과 트랩도어를 이용하여 모형지반의거동을 모사하였고, 개별요소 수치해석은 모형실험과 동일한 경계조건으로 수행하여 그 결과를 모형실험 결과와 비교분석하였다. 모형실험 및 개별요소 결과로부터 토사유실로 인한 공동과 이완영역의 형상 및 규모를 파악하였으며, 공동 주변 지반의 간극비 분포 특성 및 이완정도를 파악할 수 있었다.
Abstract
Ground subsidence mainly occurs due to the soil wash-away caused by cracked sewer pipes. It is necessary to understand the behavior surrounding soils with the formation of cavity and relaxation zone to set up counterplan. In this paper, a series of laboratory model tests and numerical analyses (Discrete Element Method) were performed to investigate the ground subsidence mechanism due to sewer pipe damage. For model tests, aluminum rod and trap door were used to simulate the behavior of model ground. Test results were compared with the numerical analyses conducted under the same boundary conditions with model tests. From this study, it was investigated the shape and size of cavity and relaxation zone due to the soil wash-away and a void ratio distribution of surrounding soils with relaxation properties.
참고문헌 (15)
- 배윤신, "도로함몰 실태와 안전관리 개선 방안", 한국산학기술학회논문지, 18(1), pp.545~552 (2017), 한국산학기술학회[DOI]
- Brady, B. H. G., "Rock mechanics for underground mining", pp.527~ (1985), George Allen and Unwin
- 최신규, "터널 및 지중매설물 시공에 따른 지반함몰 발생 원인 및 대책에 대한 지반공학적 조사 연구", 한국터널지하공간학회 논문집, 18(2), pp.143~154 (2016), 사단법인 한국터널지하공간학회
- Cundall, P. A., "A discrete numerical model for granular assemblies", Geotechnique, 29, pp.47~65 (1979)
- DEMSolutions, "EDEM 2.6 Theory Reference Guide", ~ (2014)
- Kim, N. Y., "A case study on the Chimney collapse of tunnel under construction", Proceeding of Korean geo-environmental society, pp.43~53 (2013)
- Research on causes and policy suggestions by sinkhole type, "Korea institute of geoscience and mineral resources", 18~39 (2014)
- 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)
- 이상현, "구형지하공동 형성이 지표침하에 미치는 영향에 대한 3차원 개별요소해석", 한국터널지하공간학회 논문집, 18(2), pp.129~142 (2016), 사단법인 한국터널지하공간학회
- Noh, T. K., "Numerical Modeling for Triaxial Compression Test based on Discrete Element Method", Doctor, Department of Civil Engineering, pp.2012
- Park, I. J., "Cause analysis and counterplan for sinkhole", Magazine of Korean Society of Hazard Mitigation, 14(5), pp.12~17 (2014)
- Ryu, Y. K., "Plan for reaction of settlement of ground by waterworks and drainage pipeline", Water Journal, 124, pp.68~72 (2014)
- Song, K. I., "Tunnel deformation mechanism" (2015), CIR
- Suchowerska, A. M., "Prediction of underground cavity roof collapse using the Hoek–Brown failure criterion", Computers and Geotechnics, 44, pp.325~342 (2012)
- Yamamoto K., "Failure mechanisms and bearing capacities of reinforced foundations", Geotextiles and Geomembranes, 19, pp.127~162 (2001)