절리암반에서 선단정착형 록볼트의 긴장력에 따른 보강효과

Abstract

요 약 문

록볼트는 지하공동 굴착시 암반의 과도한 이완을 초기에 방지할 수 있는 가장 중요한 터널 지보재 중 하나이다. 또한 록볼트는 굴착면 주변 암반 내부에 띠모양의 구속압을 받는 영역을 형성하고 매달림 효과, 내압효과, 원지반 아치 형성효과, 지반개량효과 등의 지보효과로 인하여 터널의 안정성을 증진시킨다. 본 연구에서는 양호한 암반지반에서 선단정착형 록볼트 시공 시 록볼트의 효과로 지반을 보강하는 정도를 알아보고자 모형실험을 수행하였다. 이를 위해 록볼트의 긴장력에 의한 보강효과를 확인하기 위하여 직육면체 콘크리트 블록을 이용하여 단순보 조건의 모형지반을 조성하고 록볼트의 긴장력을 변수로 모형지반의 자중에 의한 처짐량을 측정하였다. 자중에 의한 처짐 발생이 완료된 후 집중하중을 재하하여 재하 초기의 처짐량을 계측하였다. 모형지반의 자중에 의해 유도된 처짐량을 단순보의 처짐식에 대입하여 지반의 탄성계수를 산출하였으며, 지반굴착 이후 집중하중을 재하하여 자중에 의한 탄성계수와 비교하여 탄성계수를 산출하고 실험의 신뢰도를 검증하였다. 실험결과 록볼트의 긴장력 증가에 따라 지반의 처짐량은 감소하였으며, 지반의 보강효과는 증가하였다. 록볼트의 긴장력을 20kN으로 가했을 때 지반의 보강효과가 가장 효율적인 것으로 나타났다.