2-Arch 터널 표준지보패턴 선정에 관한 연구

Abstract

국내의 2차로 도로터널의 경우 시공경험 및 축적된 제반자료가 풍부하여 표준적인 지보패턴이 제시되고 있으나, 2-Arch 터널의 경우 아직 시공 경험 및 계측자료가 부족한 상태로서 기존 지보패턴은 특정지형 및 암질에 대해 별도의 발파설계와 해석을 통해 선정한 것으로 이를 표준적으로 적용하는 것은 바람직하지 않다. 표준지보패턴 선정시는 대상 터널의 지형조건, 지질조건, 시공 조건 등을 종합적으로 고려하고 2, 3차원 해석방법 등을 적용하여 별도로 설계하는 것이 타당하다. 본 연구에서는 현재 2-Arch 터널의 설계 및 시공시 적용되고 있는 표준지보패턴에 대하여 하중분담율 및 편토압에 따른 거동을 분석하고 발파진동이 중앙벽체에 미치는 영향을 분석하여 적용된 지보재들의 적정성 여부를 검토하였으며, 터널의 지보압 추정방법, 지반반응곡선(Ground Reaction Curve)을 이용하여 적용된 지보패턴의 적정성을 검증하였다. 경험식에 의해 산정된 하중분담율을 지보TYPE별로 상이하게 적용하여 터널 변위 및 지보재응력을 비교 검토한 결과 굴착시 하중분담율을 낮게 일률적으로 적용한 기존 설계시의 경우가 지보재 부담하중이 크게 나타났다. 편토압에 의한 터널의 거동분석결과 편경사각 30°이상에서 편토압의 영향으로 터널이 불안정한 것으로 나타났으며, 본선터널 발파굴착시 발파진동이 중앙벽체에 미치는 영향을 검토한 결과 기존 표준지보패턴의 최대 굴진장(L=3.5m)은 적정한 것으로 검토되었다. 또한, 지보압 및 지반반응곡선에 의한 기존 표준지보패턴의 적정성 검토결과 적용된 지보량은 적정한 것으로 나타났으나, 이는 특정 지형 및 암질 조건을 고려하여 해석 후 선정된 것으로, 향후 2-Arch 터널의 설계 및 시공시 최종적인 표준지보패턴 선정은 상기내용에서 검토한 바와같이 대상 터널의 지형조건, 지질조건, 시공조건 등을 종합적으로 고려하여 결정되어야 할 것으로 사료된다.; In domestic cases, the standard support pattern of 2-lanes road tunnels is presented because construction experience and high degree various data was abundant. But, it is not desirable to apply standard for 2-Arch tunnels that the precedent and measuring data is insufficient existing support pattern blasting plan and interpretation of separate way concerning specific terrain and rock quality. Consequently, when standard support pattern selected, it is proper what special design considering terrains, soil properties, construction condition of the objective tunnel and apply to 2, 3dimensional analysis method. In this study, behavior according to load distribution ratio and side earth pressure about standard support pattern which is applied in design and construction of 2-arch tunnels was analysed and the examination of blasting vibration has influence on the center wall is conducted as a consequence reasonableness of support whether or not with presumed support pressure and ground reaction curve method. Ground derfomations and support stresses of conservative design which load distribution ratio lowly applied by rule when excavated larger than its load by empirical formula. Instability of tunnel is studied in behavior analysis result of tunnel for side pressure in side inclination angle over 30degrees, and maximum digging length(L=3.5m) of existing standard support pattern is reasonable in result the examination of blasting vibration has influence on the center wall. Also, in result appropriateness of standard support pattern by support pressure and ground reaction curve, support quantity is proper but considers specific terrain and rock quality condition when design and construction of further step 2-arch tunnel standard support pattern must be decided by considering terrains, soil properties, construction condition of the objective tunnel.