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국내외 터널 붕락의 지반공학적 특징에 관한 연구
A Study on the Geotechnical Characteristics of Tunnel Collapse 원문보기

한국재난관리표준학회지, v.2 no.4, 2009년, pp.75 - 81  

서경원 (대우건설 기술연구원 토목연구팀) ,  김웅구 (대우건설 기술연구원 토목연구팀) ,  백기현 (대우건설 기술연구원 토목연구팀)

초록
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본 논문에서는 국내외 터널 붕락사례를 바탕으로 붕락 발생시의 지반특징에 관해 분석하였다. 국내의 경우에는 대부분 연암 및 풍화암이 터널 막장 전면에 존재한 경우 굴착에 기인한 응력의 재배치로 인해 막장의 전단강도가 가장 취약한 면을 따라 국부적 또는 전변에 걸친 붕괴가 일어나며 풍화를 심하게 받은 파쇄대을 따라 발파나 굴착으로 인하여 터널 안정성을 상실, 터널 붕괴를 유발하는 것이 특정으로 나타났다. 유럽의 경우 지반이 상대적으로 신선하지만 하나의 절리군에 의한 붕락도 발생하였고 RQD 지수가 50% 이상의 양호한 암반에서도 붕락이 발생하였으며 지하수의 유출도 분류 범위 내에서 고루 발생한 것이 특징이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the geotechnical characteristics of tunnel co \l apse based on the case studies. For domestic cases, most collapses are likely to happen along the weakest zone of shear strength due to the change of stresses induced by excavation specially when soft or weathered rock exist in fro...

주제어

#터널붕락   #응력의 재배치   #전단강도   #파쇄대  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 최근 들어 이러한 연약지반에 대한 보강재료와 보강공법의 발달로 터널건설에는 큰 문제가 되지 않고 있으나 시공현장에서의 사전 지반조사 부족과 설계 및 시공상 오류 및 시행착오로 인하여 국내에서도 많은 붕락붕괴사고가 발생했다. 특히 도심지 지하철인 경우는 지역적 특성으로 인해 경제적 피해뿐만 아니라 인명 피해도 많았으며 산악터널의 붕락사고는 보고조차 되지 않는 실정으로 본문에서는 향후 건설되는 터널공사시 안전한 널굴착과 설계 및 시공에 대한 기술발전의 일환으로 국내 20여 현장과 국외터널 80여 현장에서 발생한 대규모 여굴을 포함한 붕락 및 붕괴사고 사례를 수집하여 지반공학적인 측면에서 터널붕락원인 및 형태에 관한 분석을 하였다. 본문에서 언급되는 각종자료는 저자의 기존 사례 발표를 참고로 하였다(마상준, 1999; 서경원, 2000).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내 터널 현장의 막장은 몇 개의 절리군이 분포해 있는가? 국내 터널 굴착공법의 표준으로 자리잡고 있는 NATM 개념 터널공법은 터널 굴착후 지반 지지력이 한계에 이르기 전에 적절한 보강재를 타설 및 설치하여 지반의 지지력을 향상시키는 것이 기본개념이다. 그러나 국내 터널 현장의 막장은 2-3개의 절리군이 일반적으로 분포해 있으며 시공되는 대부분의 터널공사에서 도심지 지하철인 경우 지표에 전석층과 산악터널인 경우 계곡부에서는 단층, 파쇄대와 같은 불량한 연약지반이 존재하고 있어 시공시 많은 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근 들어 이러한 연약지반에 대한 보강재료와 보강공법의 발달로 터널건설에는 큰 문제가 되지 않고 있으나 시공현장에서의 사전 지반조사 부족과 설계 및 시공상 오류 및 시행착오로 인하여 국내에서도 많은 붕락붕괴사고가 발생했다.
국내외 터널 붕락사례를 바탕으로 붕락 발생시의 지반특징에 관해 분석한 결과는 무엇인가? 본 논문에서는 국내외 터널 붕락사례를 바탕으로 붕락 발생시의 지반특징에 관해 분석하였다. 국내의 경우에는 대부분 연암 및 풍화암이 터널 막장 전면에 존재한 경우 굴착에 기인한 응력의 재배치로 인해 막장의 전단강도가 가장 취약한 면을 따라 국부적 또는 전변에 걸친 붕괴가 일어나며 풍화를 심하게 받은 파쇄대을 따라 발파나 굴착으로 인하여 터널 안정성을 상실, 터널 붕괴를 유발하는 것이 특정으로 나타났다. 유럽의 경우 지반이 상대적으로 신선하지만 하나의 절리군에 의한 붕락도 발생하였고 RQD 지수가 50% 이상의 양호한 암반에서도 붕락이 발생하였으며 지하수의 유출도 분류 범위 내에서 고루 발생한 것이 특징이다.
국내 터널 굴착공법의 표준은 무엇인가? 국내 터널 굴착공법의 표준으로 자리잡고 있는 NATM 개념 터널공법은 터널 굴착후 지반 지지력이 한계에 이르기 전에 적절한 보강재를 타설 및 설치하여 지반의 지지력을 향상시키는 것이 기본개념이다. 그러나 국내 터널 현장의 막장은 2-3개의 절리군이 일반적으로 분포해 있으며 시공되는 대부분의 터널공사에서 도심지 지하철인 경우 지표에 전석층과 산악터널인 경우 계곡부에서는 단층, 파쇄대와 같은 불량한 연약지반이 존재하고 있어 시공시 많은 어려움을 겪고 있다.
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