선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그리고, 수발공과 천공홀 틈에서 발생하는 유출까지를 포함하여 전체적으로 수발공 1개소당 배수능력을 대표해서 나타낸다고 볼 수 있는 수발공 투수계수를 직접 측정하기란 불가능한 상황이었다. 따라서, 본 연구에서는 수발공 투수계수를 매개변수로 하여 해석을 통해 구해진 수발공 1개소에 대한 유출량과 투수계수의 관계로부터 측정된 유출량과 비교를 통해 해당 수발공의 투수계수를 개략적이나마 추정이 가능할 수 있을 것으로 판단하였다. 수발공 투수계수값은 침투류 해석을 통해 간극수압을 예측하는 데 사용될 수 있으며 이로부터 라이닝에 작용하는 하중을 산정하여 현재 라이닝의 안정성을 판단하는데 활용될 수 있다.
- 본 연구에서는 그와 같은 노후터널이라 할 수 있는 시공된 지 30여년이 지난 ASSM 터널인 서울 남산 3호 터널을 대상으로 수치해석을 통해 현재 터널의 배수상태와 배수조건 변화에 따른 터널 안정성을 간접적으로 평가할 수 있는 방법에 관하여 연구를 수행하였다. 우선 남산 지역에 대한 지하수 유동 해석을 통해 터널의 배수능력에 영향을 미치는 외부 환경요인인 지형, 지질 및 강우 특성을 반영한 지하수 거동을 예측하고, 이를 통해 확보된 수리학적 경계조건을 터널에 대한 침투류와 응력-간극수압 연계 유한요소해석에 적용하여 터널의 수발공 배수조건과 배면 간극수압과의 관계, 그에 따른 터널 라이닝 안정성 등에 관하여 조사하였다.
- 본 연구에서는 서울의 대표적 도심지 노후터널인 남산 3호 터널을 대상으로 수치해석을 통해 수발공 배수능력과 그에 따른 터널 라이닝 안정성과의 관계를 조사하고자 하였다. 라이닝 안정성에 영향을 미치는 터널 배면의 간극수압은 터널 주변 지하수위와 수발공 유출량을 측정하여 상호 관계를 파악함으로써 산정할 수 있다.
- 본 연구에서는 시공된 지 30여년이 지난 대표적 도심지 노후터널인 남산 3호 터널을 대상으로 터널 배수조건 변화와 그에 따른 터널 주변 간극수압 및 라이닝 안정성의 관계를 수치해석을 통해 분석하였다.
- 수발공 투수계수값은 침투류 해석을 통해 간극수압을 예측하는 데 사용될 수 있으며 이로부터 라이닝에 작용하는 하중을 산정하여 현재 라이닝의 안정성을 판단하는데 활용될 수 있다. 이러한 과정을 시도하기 위하여 본 연구에서는 우기였던 2011년 7월 남산 지역에 강한 호우가 있은 후 수발공을 통한 유출이 급격히 증가한 시점에 남산 3호 터널 현장을 방문하여 수발공의 유출량을 측정하였고 이를 통해 침투류 해석을 통해 얻어진 수발공 침투계수와 유출량의 관계로부터 현장 수발공의 투수계수를 산정하였다. 표 7과 8은 본 연구에서 침투류 해석시 적용한 수발공 투수계수 조건과 수발공 유출량 측정을 위한 현장 조사 내용을 간단히 나타낸 것이다.
가설 설정
- 모델링 단계는 정류와 부정류로 구분하였고, 정류의 경우 총 기간을 7,200일을 기준으로 고정된 강우조건을 적용하여 지하수위 분포를 모델링 하였다. 이 때, 지하수 함양량은 김병우 외(2002)가 제시한 서울 연평균 강수량 1,450mm의 19.5%를 가정하였고, 지정 관측공과 실제 지하수위 비교를 통한 모델링 보정(calibration)을 수행하였다. 지하수위 관측공에 대한 정보는 표 3 및 그림 3에 나타낸 바와 같으며 관측공 지하수위와 수정 모델링 결과로부터 보정이 완료된 지하수위를 비교한 결과는 그림 4와 같다.
- 이 때 지반 모델로는 Mohr-Coulomb 모델을 사용하였다. 해석 시 대수층 구분은 지하수 유동 모델링과 동일하게 4개 층상으로 구분하였고, 입력 물성치로서 수리상수는 지하수 유동 모델링을 통해 보정된 값을 사용하고, 기타 지반 물성치는 해당 지층에 대해서 남산 2호 터널 개수공사설계 보고서(1998)와 남산 3호 터널 정밀점검보고서(2008)상의 값들을 참고하여 가정한 값을 사용하였다(표 6 참조).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.