하부구조물 측 터널 측벽 변형에 따른 터널과 구조물 사이 지반의 지반거동에 대한 실험적 연구

Abstract

최근 도시지역 등에서 구조물과 터널이 근접시공되고 유지되는 사례가 증가 하고 있다. 얕은 터널에서는 굴착에 의한 영향이 상부지표면까지 확장되어 상부지반이 함몰파괴 되는 경우가 많다. 또한 터널에 인접하여 구조물이 위치하면 터널과 구조물이 상호작용하여 하중전이와 이완영역의 형성이 달라지게 된다. 따라서 본 연구에서는 하부구조물 측 터널 측벽이 변형될 때 터널에 작용하 는 하중, 터널상부 지표침하, 터널과 구조물 사이의 지반 이완영역등을 실험으 통해 규명하였다. 이를 위해 토피조건 4 Case, 구조물 수평위치조건 3Case, 수직위치조건 3 Case를 조합하여 모형실험을 수행하였다. 모형터널은 실제 2차선 도로터널을 약 1/35로 축소하여 제작하였으며, 터널의 하중전이 양상과 지표침하 및 터널 주변지반의 이완영역을 측정하였다. 터널과 구조물이 근접하면 주변지반의 최대 침하량은 감소하나, 동일한 수평 거리로 근접해 있을 때 구조물의 바닥이 천단부로 멀어질수록 침하량은 증가하 는 경향을 보인다. 구조물이 인접해 위치할 때 터널의 측벽변형에 따른 지반의 이완영역은 대체 로 수평거리 0.875D, 수직거리 1.0D에서 형성되며, 이완영역의 형상은 구조물 위치에 의해 크게 영향 받지 않았다.