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한반도 3차원 지중응력의 분포와 이를 고려한 터널해석에 대한 연구
Three Dimensional In-situ Stress Distribution in the Southern Korean Peninsula and Its Application in Tunnel Analysis

김동갑   ((주)경성엔지니어링CC0138053  ); 박종관   (서울산업대학교 토목공학과UU0000705  );
  • 초록

    지중응력의 측정은 터널 및 지하구조물의 변위와 응력분포를 예측하는데 중요하다. 본 연구에서는 남부 한반도 지역의 지중응력 분포를 음력해방법과 수압파쇄법으로 측정된 새로운 380개의 자료를 통하여 재평가와 이를 고려한 삼차원 터널해석을 실시하였다. 지중응력분포의 결과에 의하면 변성암과 화강암지역의 수평응력분포는 퇴적암과 화산암의 분포에 비하여 불규칙한 경향을 보이고 있다. 화산암 지역에서는 수직응력에 대한 수평음력의 비(측압계수, K)는 150m 깊이 이상 심도에서 1보다 작다. 또한, 국내에서는 처음으로 측정된 지중응력에 대한 삼차원 방향과 크기를 동시에 그림으로 나타내었다. 삼차원 터널 해석에 의하면, 터널 주변의 변위에 대한 방향과 크기는 최대수평음력과 최소수평응력의 차이에 의하여 주로 영향을 받고 있다.


    The measurement of in-situ stress is essential to estimate the ground displacement and the stress distribution of a tunnel and an underground structure. In this study, the in-situ stress distribution of the Southern Korean peninsula was re-evaluated by the new 380 in-situ data which were determined by overcoring and hydrofracturing methods, and the three-din erosional numerical analysis of tunnelling was performed. The results of in-situ stress distribution show that the distribution of horizontal stress tends to be more irregular in metamorphosed(gneiss) and granite areas than in sedimentary and volcanic areas. The ratio of horizontal to vertical stresses(K-value) in volcanic area is less than 1 below the depth of 150m. The direction and magnitude of three dimensional in-situ stresses were shown simultaneously in a figure for the first time in Korea. The three-dimensional numerical analysis of tunnelling indicates that the orientation and magnitude of displacement around a tunnel are controlled mainly by the difference between the maximum and minimum horizontal stresses.


  • 주제어

    3-D numerical analysis .   In-situ stress .   K-value .   Orientation of in-situ stress.  

  • 참고문헌 (12)

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