목차

ABSTRACT i
목차 iv
그림목차 ix
표목차 xiv
제 1 장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목적 및 범위 3
1.3 논문구성 4
제 2 장 물리탐사기법 및 막장전방 예측기법 현황 6
2.1 서론 6
2.2 지구물리탐사기법 7
2.2.1 탄성파 탐사 8
2.2.2 전기탐사 13
2.2.3 전자 탐사 17
2.2.4 중력 탐사 20
2.2.5 자력 탐사 21
2.2.6 지온 탐사 22
2.2.7 방사능 탐사 23
2.2.8 검층 24
2.3 NATM 공법에 적용하고 있는 막장전방 예측기법 26
2.3.1 탄성파 탐사 26
2.3.2 선진 수평 보링 27
2.3.3 전기 탐사 29
2.4 TBM 공법에 적용하고 있는 막장전방 예측기법 30
2.4.1 탄성파 탐사 30
2.4.2 전기 탐사 33
2.4.3 전자 탐사 34
2.4.4 간접 탐사 36
2.5 TBM에 적용 가능한 막장전방 예측기법 연구방향 설정 36
2.5.1 TBM에 적용 가능한 막장전방 예측기법 요구사항 분석 36
2.5.2 TBM에 적용 가능한 막장전방 예측기법 비교 및 고찰 39
2.6 소결 40
제 3 장 암반분류 및 지반평가 방법 42
3.1 서론 42
3.2 암반분류 방법 43
3.2.1 RMR 분류법 43
3.2.2 Q-분류법 47
3.3 막장전방 예측기법을 이용한 지반평가 항목 52
3.3.1 탄성파 탐사를 이용한 지반 평가 52
3.3.2 전기 탐사를 이용한 지반 평가 55
3.4 전기비저항의 특성 및 탐사방법 56
3.4.1 전기비저항의 특성 56
3.4.2 전기탐사 방법 59
3.5 본 연구에의 활용 61
제 4 장 전기장 원리를 이용한 TBM 막장전방 예측기법 63
4.1 서론 63
4.2 배경이론 64
4.2.1 2전극 탐사 전기장 이론 64
4.2.2 전기장 이론을 이용한 암반분류 65
4.2.3 전기장 이론을 이용한 파쇄대 해석 67
4.2.4 본 연구에의 활용 69
4.3 이론적 해석 69
4.3.1 전기장 이론을 이용한 이론식 도출 69
4.3.2 민감도 분석 72
4.3.3 이론식의 적용 74
4.4 해석 프로그램 개발 74
4.4.1 메타휴리스틱 알고리즘과 하모니서치 알고리즘 75
4.4.2 역해석 프로그램 79
4.4.3 정해석 프로그램 82
4.4.4 암반상태 평가 프로그램 83
4.5 저항 측정 시스템 제작 84
4.5.1 저항 측정 시스템 84
4.5.2 시스템 제어 프로그램 86
4.5.3 시스템 적용성 평가 87
4.6 현장 적용 전극 및 시스템 제작 90
4.6.1 TBM에 적용 가능한 전극 및 시스템 91
4.6.2 디스크 커터 전극 시스템 92
4.6.3 압출식 전극 시스템 100
4.7 실내시험 105
4.7.1 전극 간격에 따른 저항-비저항 관계식 도출 시험 105
4.7.2 이상대 영향범위 파악 시험 107
4.7.3 역해석 신뢰성 평가 시험 112
4.8 현장시험 114
4.8.1 현장 탐사 순서 114
4.8.2 현장시험 결과 115
4.9 소결 125
제 5 장 TBM 장착 선진 시추 장비를 이용한 시추공 탐사기법 128
5.1 서론 128
5.2 배경이론 129
5.2.1 4전극 탐사 전기장 이론 129
5.2.2 전극 배열법의 특성 132
5.3 RMR과 전기비저항의 상관관계 분석 134
5.3.1 현장지역 지질 및 탐사 개요 135
5.3.2 현장자료에 근거한 RMR과 전기비저항의 상관관계 분석 136
5.3.3 RMR 평가 항목과 전기비저항의 상관관계 분석 140
5.4 TBM 현장 환경을 고려한 전기비저항 토모그래피 수치모델링 143
5.4.1 TBM 현장 특성 분석 144
5.4.2 수치모델링 입력 파라미터 145
5.4.3 수치모델링 결과 146
5.5 실내시험 163
5.5.1 지반 모델 163
5.5.2 시험방법 및 측정장비 구성 165
5.5.3 예비 실내시험 결과 167
5.5.4 이상대 모사 실내시험 결과 170
5.5.5 복합지반 모사 실내시험 결과 175
5.6 현장시험 177
5.6.1 현장 적용 전극의 개발 177
5.6.2 전극 시스템 적용성 시험 182
5.6.3 현장 시험 결과 186
5.7 소결 192
제 6 장 확률론적 분석을 통한 지반 상태 평가 195
6.1 서론 195
6.2 확률론적 분석에 사용된 막장전방 예측기법 195
6.2.1 전기비저항탐사(TEP) 196
6.2.2 천공지수 198
6.2.3 전기비저항 토모그래피 200
6.2.4 본 연구에의 적용 202
6.3 막장전방 예측기법별 지반 상태 확률론적 분석 202
6.3.1 확률분포 및 확률변수의 주특성값 203
6.3.2 지반 상태 확률론적 분석 206
6.4 막장전방 예측기법별 가중치 산정 217
6.4.1 계층분석기법 217
6.4.2 막장전방 예측기법별 중요도 및 가중치 220
6.5 통합 모델을 이용한 지반 상태 분석 225
6.6 소결 229
제 7 장 결 론 231
참 고 문 헌 236
초 록(한글) 243