전기비저항과 유도분극을 활용한 TBM 터널 굴착면 전방 토사지반 및 핵석지반 예측 기법

강대훈; 이인모; 정지희; 김도형

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강대훈 이인모 정지희 김도형

저널정보: 한국터널지하공간학회 한국터널지하공간학회 논문집 한국터널지하공간학회 논문집 제21권 제3호

발행연도: 2019.1

수록면: 323 - 345 (23page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

TBM 터널 굴착면 전방 토사지반 및 핵석지반 예측을 위한 전기비저항과 유도분극 활용 기법

강대훈 建築社會環境工學科 2020.01 학위논문

2019

전기비저항과 유도분극을 활용한 TBM 터널 굴착면 전방 토사지반 및 핵석지반 예측 기법

강대훈 , 이인모 , 정지희 외 1명 한국터널지하공간학회 논문집 2019.01 학술저널

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토사지반과 핵석지반에서 EPB 쉴드 TBM을 통한 성공적인 터널 시공을 위해서 굴착면 전방의 지반 정보를 정확히 파악하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 전기비저항 탐사와 유도분극(induced polarization) 탐사를 함께 활용하여 복합토사지반과 핵석지반에 대한 전방 예측 방안을 제시하고자 하였다. 토사지반의 구성은 EPB 쉴드 TBM에서 첨가재 선택에필수요소이며, 핵석지반은 기계화 시공에서 난이도가 높은 지반이기 때문이다. 탐사는 TBM이 굴진을 멈추고 세그먼트1링을 조립할 시에 커터헤드에 설치된 4개의 전극을 활용하여 수행된다고 보았다. 토사지반의 경우 화강풍화토, 모래, 점토로 구성된 복합지반에 대해 축소모사하여 실내실험을 수행하였다. 실험 결과 전기비저항은 복합지반 이론해와 상당히 일치하였으며 유도분극은 경우에 따라 전기비저항과 경향성이 일치하거나 완전히 상반되었다. 이러한 결과를 토대로 실제 현장에서 적용 가능한 토사지반 예측방안을 제시하였다. 핵석지반의 경우 균질지반에서 핵석지반으로 굴착해나가는 상황을 축소모사하였으며 핵석의 불규칙성을 난수를 통해 모사하였다. 실험결과 전기비저항은 핵석지반에 접근할수록 증가하였고 유도분극은 불규칙하게 오르내림을 거듭하는 경향을 나타내었다.

#Soil ground #Core-stoned ground #Forward probing #Electrical resistivity #Induced polarization

참고문헌 (20)

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Archie, G. E. / 1942 / The electrical resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristics / Transactions of the AIME 146(1):54~62

Broere, W. / 2016 / Urban underground space : Solving the problems of today’s cities / Tunnelling and Underground Space Technology 55:245~248

Cho, G. C. / 2005 / Prediction of ground-condition ahead of tunnel face using electric resistivity - analytical study / Proceeding of the 31st ITA-AITES World Tunnel Congress :1187~1194

Dickmann, T. / 1996 / Drivage-concurrent tunnel seismic prediction / Felsbau Magazin 14(6):406~411

Grodner, M. / 2001 / Delineation of rockburst fractures with ground penetrating radar in the Witwatersrand Basin, South Africa / International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 38(6):885~891

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