Abstract
Up to now single large cavern was excavated for each undergroud hydraulic powerhouse in Korea. But the Yangyang underground hydraulic powerhouse consists of two large caverns; a powerhouse cavern and main transformer cavern. In this carte, the structural stability of the caverns, especially the rock pillar formed between two large caverns, should be guaranteed to be sound to make the caverns permanently sustainable. In this research, the Distinct Element Method(DEM) was used to analyze the structural stability of two caverns and the rock pillar. The Barton-Bandis joint model was used as a constitutive model. The moot significant parameters such as in-site stress, JRC of in-situ natural joints, and spatial distribution characteristics of discontinuities were acquired through field investigation. In addition, two different cases; 1) with no support system and 2) with a support system, were analysed to optimize a support system and to investigate reinforcing effects of a support system. The results of analysis horizontal displacement and joint shear displacement proved to be reduced with the support system. The relaxed zone in the rock pilar also proved to be reduced in conjunction with the support system. Having a support system in place provided the fact that the non zero minimum principal stresses were still acting in the rock pillar so that the pillar was not under uniaxial compressive condition but under triaxial compressive condition. The structural stability f an approximately 36 m wide rock pillar between two large caverns was assured with the appropriate support system.
우리나라의 양수발전소는 지금까지 단일공동을 굴착하였다. 그러나 양양 양수발전소는 두 개의 대공동 즉, 발전소와 주 변전소로 구성된다. 이 경우 공동 구조물의 안정성, 특히 두 공동사이에 형성되는 암주를 영구적으로 안전하게 유지할 수 있도록 보장되어야 한다. 본 연구에서는 개별요소법을 이용하여 두 공동과 암주의 구조적 안정성을 평가하였으며, 구성모델로 Barton-Bandis의 절리모델을 이용하였다. 현지 암반의 초기응력, 자연절리면의 거칠기계수, 불연속면의 공간적 분포 특성과 같은 중요한 요인들은 현지 조사를 통하여 구하였다. 이외에 두가지 경우 즉, 무보강과 보강의 경우 지보시스템의 최적화를 분석하였으며, 또한 보강효과를 검토하였다. 연구결과 보강의 경우 수평변위와 절리의 전단변위가 감소되었으며 암주내 이완영역 역시 감소됨을 확인하였다. 두 공동사이에 있는 약 36 m 두께의 암주에 적절한 보강조치를 취하여 안정성을 확보할 수 있었다.
