표제지
목차
국문요지 9
제1장 서론 10
1.1. 연구 배경 10
1.2. 연구 내용 및 범위 11
제2장 터널 굴착 주변 거동특성 및 붕락 유형 13
2.1. 개요 13
2.2. 터널 굴착 주변 지반 거동 특성 14
2.2.1. 초기응력 14
2.2.2. 2차응력 15
2.2.3. 터널 굴착에 따른 하중전이 현상 17
2.3. 터널 굴착 중 붕락 특성 18
2.4. 터널 위치별 붕락 유형 21
2.4.1. 터널 본선 구간의 붕락 유형 22
2.4.2. 갱구부 및 저토피 구간 붕락유형 22
2.5. 터널 시공 단계별 붕락 유형 23
2.5.1. 1차 지보재 타설전 붕락 25
2.5.2. 1차 지보재 타설 후 붕락 27
제3장 터널 붕락 사례 검토 31
3.1. 개요 31
3.2. 터널 굴착 전 지표면 침하 사례 31
3.2.1. 개요 31
3.2.2. 현장지반조건 32
3.2.3. 지장물 현황 32
3.2.4. 지표침하 원인 분석 33
3.3. 터널 굴착 중 지표 함몰 사례 34
3.3.1. 개요 34
3.3.2. 현장지반특성 35
3.3.3. 지표부 함몰 원인 분석 35
3.4. 터널 굴착 중 천단부 붕락 사례 37
3.4.1. 개요 37
3.4.2. 현장지반특성 37
3.4.3. 터널 시공현황 38
3.4.4. 토사유출 원인 분석 39
3.5. 터널 굴착 중 갱구부 과다변위 사례 40
3.5.1. 개요 40
3.5.2. 현장지반특성 41
3.5.3. 갱구부 과다변위 발생 원인 분석 41
3.6. 터널 굴착 후 측벽부 국부적 붕락 사례 42
3.6.1. 개요 42
3.6.2. 지반조건 43
3.6.3. 탄층에 의한 붕락구간 원인 분석 48
3.7. 터널 붕락 원인 분석 결과 55
제4장 터널굴착 붕락 구간 보강공법 56
4.1. 풍화파쇄대조건에서 보강공법 56
4.1.1. 보강공법의 종류 56
4.1.2. 천단 및 지반보강 공법 59
4.1.3. 차수 및 지반보강 공법 60
4.2. 터널 굴착 전 지표면 침하 보강 61
4.2.1. 침하 발생 원인 61
4.2.2. 지표 침하구간 대책공법 61
4.3. 터널 굴착 중 지표 함몰 보강 62
4.3.1. 지표함몰 발생 원인 62
4.3.3. 대책공법 62
4.4. 터널 굴착 중 천단부 붕락 보강 64
4.4.1. 토사유출 발생원인 64
4.4.3. 대책공법 64
4.5. 터널 굴착 중 갱구부 과다변위 보강 66
4.5.1. 과다변위 발생 원인 66
4.5.2. 대책공법 66
4.6. 터널 굴착 후 측벽부 국부적 붕락 보강 69
4.6.1. 측벽부 붕락 발생 원인 69
4.6.2. 대책공법 69
제5장 결론 72
참고문헌 74
Abstracts 77
표 3.1. 과다변위 발생 구간에 적용된 지보패턴 39
표 3.2. 국부적인 붕락부 주변 막장관찰자료 정리(상행) 45
표 3.3. 국부적인 붕락부 주변 막장관찰자료 분석(하행) 47
표 3.4. 시료 채취 구분 및 위치 49
표 3.5. XRD 기기분석 점토 광물 표기 49
표 3.6. 터널 굴착으로 인한 붕락사례 분석결과 55
표 4.1. 보강공법의 목적별 분류 57
표 4.2. 지반조건별 보강공법 분류 58
표 4.3. 터널 천단 및 지반보강 공법 분류 59
표 4.4. 차수 및 지반보강 그라우팅 60
표 4.5. 미굴착 구간 보강단면 68
표 4.6. 풍화파쇄대 구간에 탄층 충전물 존재구간에 대한 보강단면 (바닥부) 70
표 4.7. 풍화파쇄대 구간에 탄층 충전물 존재구간에 대한 보강단면 (측벽부) 70
표 4.8. 풍화파쇄대 구간에 탄층 충전물 존재구간에 대한 지상부 보강단면 71
그림 2.1. 심도별 수직응력 분포도 (Hoek & Brown) 15
그림 2.2. 심도별 수직응력에 대한 평균 수평응력비 변화 15
그림 2.3. 탄성 영역에서의 터널 주변 응력 16
그림 2.4. 소성 영역에서의 터널 주변 응력 17
그림 2.5. 터널 굴착에 따른 3차원 아칭 효과 18
그림 2.6. 터널 굴착에 따른 횡, 축방향 아칭 효과 18
그림 2.7. 막장위치에 따른 NATM터널의 붕락 위험도 19
그림 2.8. 터널시공과 보강순서 21
그림 2.9. 일반구간 터널 붕락 양상 22
그림 2.10. 갱구부 구간 터널 붕락 양상 23
그림 2.11. 시공단계별 터널붕락 특성 25
그림 2.12. 터널 막장면이 불안정할 경우 붕락유형 25
그림 2.13. 터널 천장부와 상부지반이 불안정한 경우 붕락유형 26
그림 2.14. 터널 1차 지보재가 폐합되지 않았을 경우 붕락유형 28
그림 2.15. 터널 1차 지보재가 폐합된 경우 붕락유형 29
그림 3.1. 터널굴착으로 인한 도로침하 발생 사례 32
그림 3.2. 터널 굴착중 도로침하 발생구간 현황 33
그림 3.3. 지표면 함몰 구간 현황 34
그림 3.4. 지표면 함몰구간 지층분포 35
그림 3.5. 지표면 함몰구간 지형도 36
그림 3.6. 풍화파쇄대 구간 토사 유출 현황 37
그림 3.7. 터널굴착중 과다변위 발생 현장 지층분포 현황 38
그림 3.8. 갱구부 숏크리트 균열 발생 현황 40
그림 3.9. 과다변위 발생 억제를 위한 압성토 설치 현황[원문불량;p.31] 40
그림 3.10. 터널 갱구부 지형특성 41
그림 3.11. 터널 측벽부 과다변위로 인한 국부적인 붕락 42
그림 3.12. 풍화파쇄대 구간에 국부적으로 존재하는 탄질 충진물 43
그림 3.13. 풍화파쇄대 구간에 존재하는 탄질충전물 막장상황 및 수평시추조사 결과 44
그림 3.14. 1번 시료의 SEM 분석 영상 49
그림 3.15. 시료 1번 EDS 분석 결과 50
그림 3.16. 시료 1번 XRD 분석 결과 50
그림 3.17. 2번 시료의 SEM 분석 영상 51
그림 3.18. 시료 2번 EDS 분석 결과 51
그림 3.19. 시료 2번 XRD 분석 결과 52
그림 3.20. 3번 시료의 SEM 분석 영상 52
그림 3.21. 시료 3번 EDS 분석 결과 53
그림 3.22. 시료 3번 XRD 분석 결과 53
그림 4.1. 터널 과다변위 및 함몰구간 보강단면도 61
그림 4.2. 지표면 함몰구간 재굴착 보강단면도 63
그림 4.3. 풍화파쇄대 구간 토사 유출 현황 65
그림 4.4. 풍화파쇄대 구간에 대한 정면, 측면 보강대책 65
그림 4.5. 터널 갱구부 적용 보강공법 개요 66
그림 4.6. 터널 변형 구속용 가설구조물(가벤트) 67
그림 4.7. 미굴착구간 보강단면[내용없음] 8