Abstract
Discontinuum analyses were carried out by the UDEC in which interfacial properties between ground and shotcrete as well as shotcrete element properties could be considered. Then, quantitative sensitivity analyses for shotcrete design parameters based on the Monte Carlo simulation were also carried out. From these successive analyses, it was intended that shotcrete design parameters which have the major effects on behaviors of ground as well as shotcrete should be discriminated. As results, elastic modulus of shotcrete had the most dominant influence on behaviors of both of shotcrete and ground. In addition, interfacial shear stiffness played a significant role in the transmission of ground load to shotcrete. Although compressive strength of shotcrete had few effects on mechanical and structural behaviors of shotcrete lining, shotcrete with high strength should be applied in terms of high safety factor and long-term durability. However, from the supplementary analyses for high and low cohesive shotcrete, it was confirmed that results from sensitivity analyses should be utilized only when properties required for stable behaviors of shotcrete are guaranteed.
본 연구에서는 숏크리트의 요소물성 뿐만 아니라 지반과 숏크리트 라이닝 사이의 인터페이스 물성들도 고려할 수 있는 UDEC 해석을 수행하고 숏크리트의 각종 설계변수들에 대해 몬테카틀로 시뮬레이션 기법에 근거한 정량적 민감도 분석을 실시하였다. 이로부터 숏크리트와 지반의 상호작용 측면에서 중요한 영향을 미치는 주요 설계 영향인자들을 평가하고자 하였다. 그 결과 숏크리트의 탄성계수가 숏크리트와 지반의 거동에 미치는 영향이 가장 지배적인 것으로 나타났다. 또한 지반하중이 숏크리트에 전달되는 과정에서 인터페이스의 전단강성 역시 지반과 숏크리트의 상호작용에 상당한 역할을 하는 것으로 나타났다. 숏크리트의 압축강도는 숏크리트 라이닝의 역학적, 구조적 거동에 큰 영향을 미치지 않으나 안전율 개념과 장기 내구성 측면에서 충분한 강도가 확보되어야 할 것으로 고려되었다. 하지만 이러한 민감도 분석결과는 숏크리트에 요구되는 기능을 발휘하기 위해 필요한 소요의 물성이 확보된 경우에 적용해야 함을 숏크리트 부착성에 대한 해석을 통해 확인하였다.