Analysis of Seismic Behaviour of Cut and Cover Tunnel according to backfill materials

Nag-Young* Kim; Seung-Ho Lee; Yong-Jun Lee; Jung-Ho Kim

doi:None

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2005 Vol.7, Issue 2 Preview Page

Analysis of Seismic Behaviour of Cut and Cover Tunnel according to backfill materials 뒤채움재 특성별 개착식 터널의 동적 거동 특성 연구

30 June 2005. pp. 177-186

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Abstract

World widely, the occurrences of earthquakes have been increased recently including to nations which earthquake often happen to like Japan. Taking into account that the earthquake acceleration at design was 0.154 g at the contigency level earthuake (CLE) with its geological condition, it resulted that this method must be the most efficient condition against the earthquake vibration to two lane cut-and cover tunnel. The correlations between the result of the shaking table test and its numerical analysis showed that the test data of the bending stress due to the earthquake vibration have been underestimated about 5 percents in case of the cut slope 1 : 0.6 and about 10 percent in case of the cut slope 1 : 1.2. However, on average, the results showed a similar tendency that the higher the height of the backfill of the EPS block was, the less the bending stress was.

Keywords

cut-and-cover tunnel

shaking table test

numerical analysis

최근 들어 일본과 같이 지진주의 발생 국가 뿐만 아니라 전세계적으로 지진발생빈도가 높아지고 있다. 진동대 실험 및 수치해석 분석결과 경사가 1:1.2에서 1:0.6으로 갈수록 즉, 원지반과 터널 경사가 수직에 가까워질수록 지진동에 의해서 터널에 발생되는 변형율이 상대적으로 더 감소하는 경향을 나타내었다. EPS블럭을 뒤채움하고 그 상부로 토사를 단계별 복합 성토하는 각 조건들에 대한 진동대 실험 결과 (경사 1 : 0.6)에 의하면 EPS블럭 뒤채움 높이 0 D조건 즉, 터널 천단부 높이까지 EPS블럭을 설치한 후, 그 상부로 0.25D높이로 토사를 성토하였을 경우가 여러가지 시험조건들 중 0.154 g인 지진동 조건에 대한 발생응력이 가장 작게 발생하였으며 실험결과와 해석결과의 상관관계를 비교한 결과, 지진동에 의해 발생된 휨응력은 10～20%정도 실험치가 전반적으로 과대평가되는 것으로 분석되었지만 실험치와 해석치 모두 EPS블럭의 뒤채움 높이가 높아질수록 발생 휨응력이 감소하는 경향을 동일하게 보였다

키워드

개착식터널

진동대 시험

수치해석 분석

References

1.천병식, 임해식 (1997), “EPS로 성토된 지반의 거동 특성”, 97가을 학술발표회, 한국지반공학회, pp. 315～323.

2.한국지반공학회 (1997), “진동 및 방진대책”, 지반공학시리즈 8 ; 진동 및 내진설계, pp. 1～100.

3.정형식, 이용준, 이규필 (2001), “지진동으로 인한 개착식 터널의 거동특성 연구”, 대한토목학회, 제 21권 제3호, pp. 43～56.

4.한국전력기술주식회사 (1985), “내진설계를 위한 동적 지반-구조물 상호작용해석 (컴퓨터프로그램 FLUSH)”, pp. 1～12.

5.한국소음진동공학회 (1995) “지진을 고려한 구조물의 면진/제진 기술개발 현황”, 제 5 권 제 1 호, pp.11～20, 1995.

6.S. Iai (1989), “Similitude for Shaking Table Tests on Soil Structure Fluid Model in 1g Gravitational Field”, Soils and Foundations, JSCE, Vol. 29, No. 10, pp. 109～118.

7.S. Iai and T. Sugano (1999), “Soil Structure Interac-tion Studies through Shaking Table Tests”, Earth-quake Geo-technical Engineering, Balkema, Rotte rdam, ISBN 90 5809 1163, pp.927～940.

8.M.Duskov (1997) “Materials Research on EPS20 and EPS15 Under Representative Conditions in Pavement Structures”, Laboratory for Road and Railroad Research, Deft University of Technology, The Netherlands.

9.Philip James Meymand (1998), “Shaking Table Scale Model Tests of Nonlinear Soil-Pile-Inter-action In Soft Clay”, Ph.D. Dissertation, Univer-sity of California, Berkeley.

10.發泡ステロ-ル土木工法開發機構 (1993), EPS工法, 理工圖書.

11.EPS盛土の耐震性に關する檢討 (1991), 建設省土木硏究所機械施工部動土質硏究室.

12.Toshihiro A., Kazuhide Y. (2000), “山岳トンネルの地震被害と耐震設計への提言”, 基礎工, Vol. 28, pp. 20～22.

13.土木學會 (1974), “國鐵構造物設計標準解說”, pp.4 7～64

Information

Publisher :Korean Tunneling and Underground Space Association
Publisher(Ko) :한국터널지하공간학회
Journal Title :Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
Journal Title(Ko) :한국터널지하공간학회 논문집
Volume : 7
No :2
Pages :177-186

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association ISSN:2233-8292(Print) 2287-4747(Online) 한국터널지하공간학회 논문집

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