Application of the convergence-confinement method of tunnel design to rock masses

Du-Wha Lee; Seok-Yean Choo; Sang-Bin Lim; Young-Jin Park; Sung-Joo Ahn

doi:None

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2002 Vol.4, Issue 2 Preview Page Next Page

Application of the convergence-confinement method of tunnel design to rock masses 암반 터널에서의 시공단계를 고려한 암반-지보 거동특성 곡선적용에 관한 연구

30 June 2002. pp. 143-153

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Abstract

Convergence Confinement Method (CCM) makes a more simple judgement in a ground-support reaction than numerical method. Also this method is good for the applicability of construction feedback and the analysis of field measurement. However, there has been little research with respect to the application of CCM in tunnel construction. One of the problems in CCM is a decision of the time to support installation. To decide a reasonable supporting installation time, support characteristic curve and displacement characteristic curve considering construction stage are proposed. In addition, to predict displacement distribution ratio and load distribution ratio, the time dependent support reaction curve is used. Finally, through a comparison of the result between CCM and numerical analysis, the trust of this study is proved and the practical application is proposed to control resonable tunnel construction management.

Keywords

Convergence confinement method

time dependent

numerical analysis

displacement․load distribution ratio

tunnel construction management

암반-지보 반응곡선법 (CCM, Convergence Confinement Method)은 수치해석적 접근방법에 비해 암반과 지보 반응특성에 대한 판단이 용이하고, 분석과정에서 발생하는 계산량이 많지 않으므로 현장 계측결과 분석 및 시급성이 요구되는 시공 Feedback 적용성이 뛰어나다. 그러나 종래 연구의 대부분은 기초적인 터널공학의 이해 측면이 강조되어 수행되고 있어 터널 시공과정에서의 CCM 활용에 관한 연구가 부족한 실정이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 기존의 암반-지보 반응곡선법의 주요 문제점 중 하나인 지보설치시기의 결정에 대한 합리적인 접근방법으로서 숏크리트 강도발현과정을 고려한 지보특성곡선 작성 방법을 제시하여, 지보재 설치시기를 용이하게 판단할 수 있는 변위특성곡선과 굴착에 따른 응력해방율을 쉽게 평가할 수 있는 하중특성곡선을 제시하였다. 이어서 기존의 지보재 강성만을 고려한 지보특성곡선이 아닌 시간의존성 지보특성곡선을 제시하여, 시간-변위특성곡선에 의한 변위분담율 뿐만 아니라 시간-하중에 의한 하중분담율 예측 방법을 제안하였다. 최종적으로,본 연구방법에 의한 CCM 결과와 2차원 수치해석 결과를 비교,분석을 통해 연구결과의 신뢰성을 입증하는 동시에, 합리적인 터널 시공관리가 가능하도록 본 연구결과의 현장 활용 방안을 제시하였다.

키워드

암반-지보반응곡선

시간의존성

수치해석

변위․하중분담율

터널시공관리

References

1. Carranza, T. C. and Fairhurst, C. (2000) “App-lication of the Convergence - Confinement Method of Tunnel Design to Rock Masses That Satisfy the Hoek-Brown Failure Criterion”, Tunnel-ling and Underground Space Technology Vol.15, No.2, pp.187-204.

2. Goodman, R. E. (1980), “Introduction to Rock Mechanics”, New York: Wiley and Sons.

3. Hisatake, M., Ito, T. and Sakurai, S. (1989), “Behavior of Primary Tunnel Lining in Highly Time Dependent Soft Rock.” 土木工學會論文集 제 412호/III-12 12월. pp.153-160.

4. Hoek, E. (1983), “Strength of jointed rock masses. Rankine Lecture.” Geotechnique 33(3), pp.187-223.

5. Hoek, E. and Brown, E. T. (1997), “Underground Excavations in Rock.” London: The Institute of Mining and Metallurge.

6. Hoek, E., Kaiser, P. K., and Bawden, W. F. (1995), “Support of Underground Excavations in Hard Rock”, A. A. BALKEMA/ROTTER-DAM/BROOKFIELD

7. Panet, M. (1995) “Calculdes Tunnels Parla Me-thodede Convergence - Confinement. Paris: Press de ledole Nationale des Ponts et Chaussees.ions in Rock”, Institution of Mining and Metallurgy.

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 : 4
No :2
Pages :143-153

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

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