파쇄암반대에 근접하여 굴착한 터널과 주변지반의 거동ㅋ

Abstract

요 약 문

절리, 층리, 단층 등의 불연속면이나 파쇄대 및 연약대를 포함하여 구조적 이방성과 비균질성을 보이는 암반에서 터널을 굴착하면 예상치 못한 변형이 일어나서 터널의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 이와 같은 지질구조가 굴진면 전방 혹은 측벽의 배후에 있는 것을 미리 예측하여 이에 대비한 굴착공법이나 지보 및 보강방법을 선정할 필요가 있다.

이를 위하여 본 논문에서는 파쇄암반대에 근접하여 굴착한 터널 및 주변지반의 거동에 대하여 연구하였다. 연직파쇄대가 존재하는 암반지반에서 2차선 도로터널에 대하여 1/17의 축척으로 축소한 모형실험을 수행하였다. 먼저 190mm(B)×272mm(L)×175mm(H)의 큰 블록과 190mm(B)×90mm(L)×57mm(H)의 작은 블록을 이용하여 3m(가로)× 3m(세로)의 지반을 조성하고 터널을 굴착한 후에 직경 60cm, 두께 5.5mm의 강재라이닝을 설치하였다. 여러 가지 조건(k=0.5, 1.0, 1.5, 2.0)으로 측압을 가하고 터널 굴착 전ㆍ후의 지반변위와 라이닝의 내공변위를 측정하였다. 연직 파쇄암반대는 측벽에서 2.0D, 1.0D, 0.6D, 0.0D, -0.5D, -2.0D [D: 록볼트 길이=0.23m]만큼 떨어져 있는 경우에 대하여 실험하였다.

실험결과 터널굴착으로 인한 지반변위는 파쇄암반대가 터널에 가까울수록 변위가 주절리 방향에 가까워지는 경향을 나타내었다. 근접도에 따라 측벽의 변위가 증가하였다. 천단 최종침하량의 대부분은 터널상반굴착시 발생하였다.