Quantitative preliminary hazard level simulation for tunnel design based on the KICT tunnel collapse hazard index (KTH-index)

Hyu-Soung Shin; Young-Cheul Kwon; Dong-Gyou Kim; Gyu-Jin Bae; Hong-Gyu Lee; Young-Wan Shin

doi:None

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2009 Vol.11, Issue 4 Preview Page Next Page

Quantitative preliminary hazard level simulation for tunnel design based on the KICT tunnel collapse hazard index (KTH-index) 터널 붕괴 위험도 지수(KTH-index)에 기반한 터널 설계안의 정량적 사전 위험도 시뮬레이션

31 December 2009. pp. 373-385

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Abstract

A new indexing methodology so called KTH-index was developed to quantitatively evaluate a potential level for tunnel collapse hazard, which has been successfully applied to tunnel construction sites to date. In this study, an attempt is made to apply this methodology for validating an outcome of tunnel design by checking the variation of KTH-index along longitudinal tunnel section. In this KTH-index simulation, it is the most important to determine the input factors reasonably. The design factor and construction condition are set up based on the designed outcome. Uncertain ground conditions are arranged based on borehole test and electro-resistivity survey data. Two scenarios for ground conditions, best and worst scenarios, are set up. From this simulation, it is shown that this methodology could be successfully applied for providing quantitative validity of a tunnel design and also potential hazard factors which should be carefully monitored in construction stage. The hazard factors would affect sensitively the hazard level of the tunnel site under consideration.

Keywords

KICT tunnel collapse hazard index (KTH-index)

preliminary evaluation of tunnel hazard level

neural network based sensitivity analysis

tunnel design

이전 연구를 통하여 터널 굴진에 따른 터널 막장의 붕괴 위험에 대한 잠재 수준을 정량적으로 평가하기 위한 툴인 KTH-index(KICT Tunnel Collapse Hazard index) 지수화된 위험도 수준 표현 툴을 개발한바 있으며, 이는 다수의 시공현장에 성공적으로 적용되어 왔다. 본 연구에서는 제안된 터널 위험도 지수를 기반으로 수행된 터널 설계안의 전 종단구간에 대해 정량적인 위험도 수준을 시뮬레이션 하는 새로운 설계안 적정성 평가 방법을 제안하였다. 본 KTH-index 기반 시뮬레이션에서 가장 중요한 것은 시뮬레이션을 위한 입력항목의 결정이며, 대부분의 설계안 관련 항목과 시공관련 항목은 직접적으로 설계안으로 부터 결정될 수 있으나, 불명확한 지반조건은 설계 당시 때 수행된 시추조사와 전기비저항 탐사를 기초로 준비된다. 이때, 낙관적 시나리오와 비관적 시나리오에 기반한 터널 종단 지반조건 시나리오가 설정되었다. 이러한 위험도 시뮬레이션을 통해서, 시뮬레이션 대상 설계안에 대한 위험도 수준을 사전에 파악할 수 있었으며, 사전에 파악된 요 주의구간은 시공단계와 연결시켜 시공 중 계측이나 막장관찰 시에 요긴하게 활용될 수 있는 정보를 제공할 수 있음을 확인하였다.

키워드

터널 붕괴 위험도 지수

사전 위험도 평가

인공신경망

민감도 분석

터널 설계

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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 : 11
No :4
Pages :373-385
Received Date : 2009-10-22
Revised Date : 2009-10-28
Accepted Date : 2009-11-02

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

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