임하댐 비상여수로 터널의 수치해석 및 현장계측에 의한 표준지보패턴 적정성 검증

Abstract

요 지

터널의 지보패턴 선정 시 지표지질조사, 시추조사, 물리탐사 및 실내암석 시험 등의 결과로부터 암질을 파악하고 암반분류법, 국내․ 외 시공사례, 수치해석 등을 종합적으로 고려하여 암반등급을 구분하고 등급별 굴착공법 및 표준지보패턴을 설계하게 된다. 개정된 터널설계기준에 의하면 터널 설계를 위한 암반등급은 RMR을 바탕으로 등급별로 구분할 것을 권장하고 있으며, 필요할 경우 보다 세분화된 등급구분과 Q분류법 적용을 허용하는 등 탄력적인 기준을 제시하고 있다. 또한, 터널건설 시 구조물과 지반의 거동에 영향을 미치는 인자는 주로 지반자체의 특성, 지하수, 그리고 구조물 재료의 특성 등 불확실한 요소들이 주요 인자들이므로 터널 설계 시 지보패턴의 적정성 검증은 반드시 수반되어야 하며, 오늘날 이러한 검증방법 역시 다양화되고 전문화 되어가는 실정이다. 본 연구에서는 임하댐 비상여수로 터널에 대해 RMR과 Q값에 의한 지보패턴 선정의 적정성을 경험적 방법 및 수치해석을 통한 분석과 현장 실측자료와의 비교․ 분석을 시행하여 검증하였다. 그 결과, 변위 및 지보재 응력은 허용 기준치의 30～40%로 나타나 안전성을 강조한 매우 보수적인 지보패턴 설계였음을 확인하였다.

주요어 : NATM, 암반분류, 지보패턴, 경험식, 수치해석