흙막이벽체 변형에 따른 인접터널의 거동

Abstract

본 논문에서는 기존 터널에 근접하여 흙막이벽체 시공 후 흙막이벽체의 변형에 따라 발생하는 기존 터널과 배면지반의 거동에 대하여 연구하였다. 즉, 단계별 굴착을 통해 흙막이벽체 시공 후 위치별로 흙막이벽체에 변형을 발생시켜 터널의 위치와 흙막이벽체의 변형위치에 대한 영향관계를 확인하였다. 이를 위하여 흙막이벽체 배면의 터널(직경 D)이 흙막이벽체와 0.5D 이격되어 있는 경우에 토피고 0.65D, 1.15D, 1.65D, 2.65D로 4가지 그리고 1.15D와 1.65D에서는 0.75D 이격된 경우와 1.00D 이격된 경우를 더하여 총 8가지 위치에 대해 1/30 축척으로 2차원 모형실험을 수행하였다. 모형실험은 270×1,700×1,200mm(폭×길이×높이) 크기의 토조에서 상대밀도가 일정하도록 모형지반을 조성하고 터널의 위치와 흙막이벽체의 변형위치에 대한 영향관계를 확인하기 위하여 흙막이벽체의 변형위치를 변경하며 실험을 수행하였다. 모형실험을 통해 흙막이벽체의 변형에 대한 버팀대 축력변화, 배면지반의 지표변위, 흙막이벽체의 수평변위, 터널의 내공변위를 측정하여 분석하였다. 흙막이벽체의 변형위치가 하부로 내려갈수록 흙막이벽체의 변형에 대한 영향은 증가하며 터널측벽부와 측하부의 변형에 대한 영향이 가장 큰 것으로 확인되었다. 흙막이벽체와 터널의 이격 거리에 따라 터널이 받는 영향은 이격 거리가 증가할수록 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 연구를 통해서 흙막이벽체 변형에 따라 배면터널이 받는 영향은 터널의 심도가 깊어지고 흙막이벽체와의 이격 거리가 멀어질수록 감소하여 흙막이벽체 수평변위에 대한 영향범위 밖으로 나갈수록 감소하는 것을 확인하였고 흙막이벽체의 변형위치에 대해서는 터널측벽부와 측하부에 발생하는 흙막이벽체 변형에 대한 영향이 가장 큰 것으로 나타났다.