복층터널의 분기터널 굴착에 따른 지하 공동구의 안정성 분석Stability analysis of an existing utility tunnel due to the excavation of a divergence tunnel emerging from double-deck tunnel
- Other Titles
- Stability analysis of an existing utility tunnel due to the excavation of a divergence tunnel emerging from double-deck tunnel
- Authors
- 남경민; 최민기; 김정주; Turab H. Jafri; 유한규
- Issue Date
- Mar-2017
- Publisher
- 사단법인 한국터널지하공간학회
- Keywords
- 분기터널; 공동구; 지반손실률; 각변위; 안정성 평가; Divergence tunnel; Utility tunnel; Volume loss; Angular distortion; Stability analysis
- Citation
- 한국터널지하공간학회 논문집, v.19, no.2, pp.231 - 248
- Indexed
- KCI
- Journal Title
- 한국터널지하공간학회 논문집
- Volume
- 19
- Number
- 2
- Start Page
- 231
- End Page
- 248
- URI
- https://scholarworks.bwise.kr/erica/handle/2021.sw.erica/11197
- DOI
- 10.9711/KTAJ.2017.19.2.231
- ISSN
- 2233-8292
- Abstract
- 서울시는 도심지 교통체증을 해결하기 위해 최근 경부고속도로의 일부 구간을 복층터널로 계획하는 방안을 검토하고 있다. 도심지에 복층터널을 건설할 경우, 교통난 해소뿐만 아니라 말레이시아 스마트 터널과 같이 홍수 시 침수방지를 위한저류시설로도 활용할 수 있을 것으로 본다. 그러나 도로터널을 복층터널로 계획할 경우에는 각 지역을 연결하는 분기터널이 필요하며, 분기터널은 토피가 낮은 구간에 편평율이 큰 대단면 또는 복잡한 터널 단면형상으로 이루어지게 된다. 이때 토피가 낮은 지역에서는 지하 공동구나 건물 기초 등에 인접하여 위치하게 되며 터널 건설로 인해 지장물에 미치는 영향에 대해 반드시 검토해야 한다. 본 연구에서는 복층터널에서 분기되는 터널 굴착 시, 지하 공동구에 미치는 영향을 수치해석을 통해 분석하였다. 변위조절모델(Displacement Controlled Model)을 이용하여 터널 주변의 지반손실률을1.0%, 3.0%, 그리고 5.0%까지 모사하였다. 복층터널에서 분기되는 각도를 45°와 36°로 다르게 설정하여 공동구 측면및 하부로의 접근을 고려할 수 있도록 하였다. 그 결과, 일반적으로 분기터널이 공동구에 근접할수록 그리고 지반손실률이 클수록 변위, 각변위 그리고 안정성에 미치는 영향이 큰 것으로 타나났다. 공동구 바닥부의 침하와 공동구 부재의 안정성에는 이격거리 보다는 공동구의 하부에 근접하여 큰 변위와 부등침하를 유발할 수 있는 각도 36°, 이격거리 10 m가가장 취약한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 근접시공 시 구조물의 안정성 평가를 위한 각변위-거리/직경 관계를 제시하였으며, 지하 공동구 안정성에 영향을 미치는 한계 임계 지반손실률을 산정하였다.
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