터널 공동구콘크리트 기초부 여굴채움재의 재료적 특성에 관한 사례연구

Abstract

터널 굴착시 계획선보다 더 크게 굴착되는 여굴은 발파공법의 특성상 필연적이라고 할 수 있으나, 기초 바닥부의 경우 국내 대부분의 발주기관에서 여굴발생에 따른 콘크리트 타설시 두께 10cm의 채움 콘크리트 비용만 지급하여 설계 여굴량 이상의 깊이를 모두 콘크리트로 채우게 되면 공사시간 및 공사비가 크게 증가한다. 따라서, 콘크리트 라이닝의 안정성을 확보하면서 공기 및 공사비를 절감할 수 있는 채움재료의 선정 및 그 품질기준 등 공동구콘크리트 기초부의 여굴처리 방안에 대한 다각적이고 심도있는 연구가 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 ○○터널 현장 사례를 중심으로 안정성 및 경제성을 확보할 수 있는 채움재를 선정하여 실내/현장시험을 통해 채움재의 재료적 특성을 연구하였고, 현장시공 및 품질확인시험을 통해 선정재료에 대한 적정성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 현장에서 쉽게 구할 수 있는 SB-1(보조기층재)과 터널 굴착시 반출되는 버력골재에 대해 현장시험을 수행하였으며, 시험결과 SB-1(보조기층재)과 버력골재 모두 지지력계수 기준치를 만족하였으나, 버력골재가 경제성 및 재료적 특성이 보다 우수하여 버력골재를 여굴 채움재로 선정하였다. 버력골재를 통한 여굴채움 시공시 품질확인시험(평판재하시험)을 통해 지반조건 및 채움재 포설두께에 따른 지지력을 분석하였으며, 이를 통해 지반조건이 양호할수록, 채움재 두께가 적을수록 지지력계수가 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구사례와 같이 버력골재를 이용한 여굴처리는 유사한 터널 현장에서 적용성이 우수할 것으로 판단되며, 향후 이에 대한 많은 연구가 진행되고, 자료가 축적되면 터널 여굴처리에 있어 보다 경제적인 시공이 가능할 것으로 판단된다.

주요어 : 터널 여굴, 공동구콘크리트 기초, 채움재, 버력골재, 평판재하시험