토피고에 따른 수치해석에 의한 시공중 2-Arch 터널의 거동에 관한 연구

Abstract

요 지 최근 자연환경 훼손 최소화와 지하공간 활용의 극대화라는 사회적 요구로인해 보다 경제적이고 안전한 터널의 시공 및 설계기술이 요구되고 있다. 터널 사이의 이격거리가 매우 짧은 병렬터널인 2-Arch 터널은 환경친화와 공간활용의 극대화라는 두 가지 측면에서 상당히 유리한 터널시공방법이라 할 수 있다. 2-Arch 터널은 터널사이의 이격거리가 짧아 굴착 시 터널 상호간에 미치는 영향이 크고 충분한 이격거리를 확보한 터널과 거동양상이 다르다. 그러나, 이와같은 2-Arch 터널의 거동양상이 정확히 반영되어있지 않아서 완전한 설계가 이루어지지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 2-Arch 터널의 거동 메카니즘을 파악하기 위해 수치해석을 통하여 중앙벽체의 작용하중에 관한 고찰을 실시하였다. 분석 결과, 실제 설계에 반영한 선행굴착 터널과 후행굴착 터널의 지보재를 이원화한 경우에 지보재를 동일하게 적용한 결과를 비교하면, 중앙벽체의 작용응력은 거의 유사하므로 중앙벽체의 안정성에 크게 기여하지 않는 것으로 나타났다. 반면에 수치해석결과 지보재 이원화 시 선행터널과 후행터널의 지보재에 작용하는 응력이 10%의 감소하였으므로 불량한 지반에서 터널의 안정성 확보를 위해서는 이원화를 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.

주요어 : 2-Arch 터널, 중앙벽체 작용하중, 지보재