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최근 많이 건설되는 천층 토사 터널은 자립을 위한 아치효과가 발현될 수 있는 충분한 토피고를 확보할 수 없고, 지반이 불량하여 안전성 확보에 많은 어려움이 있다. 따라서 천층터널의 안정성을 위해 링컷분할, 중벽분할 등의 분할 공법이나 강관다단 그라우팅에 의한 천단부 보강 등 다양한 방법의 지반 보강 공법 및 보조 지보공법이 사용되고 있다. 특히, H 형강이나 격자지보 등의 강지보가 적용된 보조 지보공법은 천층 터널에 대한 필수 지보 공법으로 여겨지고 있다. 그러나 ...

최근 많이 건설되는 천층 토사 터널은 자립을 위한 아치효과가 발현될 수 있는 충분한 토피고를 확보할 수 없고, 지반이 불량하여 안전성 확보에 많은 어려움이 있다. 따라서 천층터널의 안정성을 위해 링컷분할, 중벽분할 등의 분할 공법이나 강관다단 그라우팅에 의한 천단부 보강 등 다양한 방법의 지반 보강 공법 및 보조 지보공법이 사용되고 있다. 특히, H 형강이나 격자지보 등의 강지보가 적용된 보조 지보공법은 천층 터널에 대한 필수 지보 공법으로 여겨지고 있다. 그러나 강지보재에 대해 주지보재인 숏크리트가 경화되어 부재력을 발휘하기 전까지 굴착에 따른 이완하중을 임시적으로 지지하는 임시 지보재로 간주하고, 터널안정성 검토를 위한 수치해석 시 일반적으로 강지보재를 적용하지 않거나 고려방법이 다양하게 제시되고 있다. 본 연구에서는 터널에서의 주 지보재인 강지보재와 숏크리트 합성부재의 하중지지력과 하중부담을 판단하기 위해 휨 실험, 압축 실험, 실대형 실험을 실시하고 같은 조건에서의 수치해석을 실시하였다. 실내실험을 통해 부재의 강도뿐만 아니라 압축에서는 미미했던 강지보재의 보강효과가 휨에서는 크게 작용하여 휨과 압축이 동시에 작용하는 터널 단면에서는 강지보재의 지지효과가 상당히 큰 것을 확인하였다. 또한, 실대형 실험과 수치해석결과의 비교를 통해 숏크리트는 축력만 분담하고 강지보재는 축력 및 휨모멘트에 대해 저항하는 것으로 고려하는 것이 적절한 것으로 분석되었다.

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