3D coupled analysis on tunneling under groundwater

Chung-Sik Yoo

doi:None

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2003 Vol.5, Issue 2 Preview Page Next Page

3D coupled analysis on tunneling under groundwater 지하수가 터널굴착에 미치는 영향에 관한 3차원 연계해석

30 June 2003. pp. 175-187

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Abstract

This paper presents the effect of groundwater on tunnel performance. Fundamental issues in tunneling under high groundwater table together with an illustrative example are discussed. The effect of groundwater on tunnel excavation was examined using a 3D stress-pore pressure coupled finite-element analysis. The results of the 3D coupled analysis were then compared with those of a total stress analysis. Examined items included earth and pore pressures around lining, and lining stresses. Also the examined include face movement and ground surface movements. The results indicated that the effect of groundwater on tunnel excavation can only be captured through a fully coupled analysis. Implementations of the findings from this study are discussed in great detail.

Keywords

Tunneling

groundwater

coupled analysis

finite-element analysis

본 논문에서는 3차원 연계해석을 통해 지하수가 터널굴착에 미치는 영향을 고찰하였다. 먼저 국외사례를 토대로 높은 지하수위의 조건에서 터널시공시 발생하는 여러 가지 문제점을 짚어보았다. 아울러서 3차원 응력-간극수압 연계해석을 수행하고 그 결과를 토대로 라이닝 작용하중 및 유발응력, 막장안정성, 지표침하 등을 고찰하였다. 해석 결과 지하수가 터널굴착에 미치는 영향은 연계해석을 통해서 만이 이해가 가능하며 전응력해석을 수행할 경우 지하수의 영향을 과소 평가할 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 본 해석에서 얻어지는 결과를 실무적 측면에서 다각도로 고찰하였다.

키워드

터널

지하수

연계해석

유한요소 해석

References

1. Norwegian Urban Tunnelling (1995), Norwegian Soil and Rock Engineering Association, Publi-cation No. 10.

2. Shin, J. H., Potts, D. M., and Zdravkovic, L. (2002), Three-dimensional modelling of NATM tunnelling in decomposed granite soil, Geotechnique, Vol. 52, No. 3, pp.187-200.

3. Shin, J. H., Addenbrooke, T. I., and Potts, D. M. (2002), A numerical study of the effect of groundwater movement on long-term tunnel behavior, Geotechnique, Vol. 52, No. 6, pp. 391-403.

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 : 5
No :2
Pages :175-187

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

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