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본 연구에서는 Terzaghi 수정표, Terzaghi 이론식과 본 논문에서 제안하고자 하는 지반-라이닝 상호 작용(Ground-Lining Interaction)모델을 적용하여 터널 콘크리트 라이닝에 작용하는 이완하중 산정을 위하여 수치해석을 수행하였다. 이를 위해 국내 터널설계에 적용하는 다양한 암반등급에 따라 지반정수를 분류하였으며, 안전측 설계를 위해 하중분담율(0-0-100)을 적용하여 FLAC 2D의 불평형력(unbalanced force)을 산정하였다. 또한, 다양한 터널심도(20∼80m)와 측압계수(K0=0.5∼2.0)의 영향에 따른 이완하중의 변화를 분석하였다. 본 연구 결과, Terzaghi 수정표는 터널심도와 측압계수의 영향을 반영할 수 없었으며 Terzaghi 이론식은 터널심도와 측압계수의 영향을 반영하나 그 영향은 작았으며 ...

본 연구에서는 Terzaghi 수정표, Terzaghi 이론식과 본 논문에서 제안하고자 하는 지반-라이닝 상호 작용(Ground-Lining Interaction)모델을 적용하여 터널 콘크리트 라이닝에 작용하는 이완하중 산정을 위하여 수치해석을 수행하였다. 이를 위해 국내 터널설계에 적용하는 다양한 암반등급에 따라 지반정수를 분류하였으며, 안전측 설계를 위해 하중분담율(0-0-100)을 적용하여 FLAC 2D의 불평형력(unbalanced force)을 산정하였다. 또한, 다양한 터널심도(20∼80m)와 측압계수(K0=0.5∼2.0)의 영향에 따른 이완하중의 변화를 분석하였다. 본 연구 결과, Terzaghi 수정표는 터널심도와 측압계수의 영향을 반영할 수 없었으며 Terzaghi 이론식은 터널심도와 측압계수의 영향을 반영하나 그 영향은 작았으며 연암 및 토사지반에서만 적용 가능하였다. 반면, 본 연구에서 제안하는 지반-라이닝 상호작용(G.L.I) 모델은 다양한 암반조건에서 적용 가능할 수 있을 뿐만 아니라 토피와 측압계수의 영향까지도 고려할 수 있었다. 특히, G.L.I 모델은 Terzaghi방법 대비 풍화토 지반에서 최대 40%의 이완하중 절감효과가 있었으며 40m이하 저토피와 측압계수가 1.0보다 높을수록 그 효과가 높았다. 라이닝 단면력 산정결과, 지반-라이닝 상호작용 모델은 기존의 골조해석 모델 보다 풍화토 지반에서 최대 90%의 단면력 감소효과를 나타내었으며, 암반조건, 토피고, 측압계수 및 잔류수압에 따른 영향이 적어 기존의 터널 라이닝 설계보다 경제적인 라이닝 설계가 가능할 것으로 기대된다.

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