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터널막장 전방 파악을 위한 TSP(Tunnel Seismic Prediction) 탐사 사례 연구
Application of TSP Suvey to Predict the Ground Conditions Ahead of Tunnel Face 원문보기

화약·발파 = Explosives & blasting, v.31 no.2, 2013년, pp.40 - 49  

조성원 (SK건설(주)) ,  이효 (SK건설(주)) ,  유재원 (SK건설(주)) ,  김도훈 (SK건설(주)) ,  남승혁 (SK건설(주))

초록
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터널 막장전방의 지반조건을 예측하는데 굴절법 탄성파탐사가 주를 이루어 왔으나, 최근에는 탄성파탐사 기기 및 기법의 발전에 힘입어 시추공을 이용한 토모그래피 등이 활발히 적용되고 있다. 본 논문은 TSP (Tunnel Seismic Prediction) 탐사장비를 이용하여 막장전방의 지반조건을 예측함으로써 암질 변화구간이나 단층, 파쇄대등 지질이상대를 파악하여 터널 굴착 시 시공 및 안정상의 문제점을 예방하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$-${\bigcirc}{\bigcirc}$ 도로개설현장에서 적용된 TSP탐사에 의한 터널전방의 지질이상대를 파악한 사례로 막장탐사 방법의 타당성을 살펴보고자 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To predict ground conditions ahead of the tunnel face, seismic refraction survey has been widely used. But due to the development in seismic equipment and techniques, tomography using borehole and others are actively applied in recent years. This study has a purpose to prevent stability problems dur...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • TSP(Tunnel Seismic Prediction)탐사는 장비를 이용하여 막장전방의 지반조건을 예측함으로써 암질 변화구간이나 단층, 파쇄대 등 지질이상대를 파악하여 터널 안정성에 측면에서 시공 중 발생 할 수 있는 문제점을 예방하는데에 그 목적이 있다.
  • 본 연구는 국내에서 터널내의 암반 상태를 예측할 때 쓰는 여러 가지 방법 중 OO-OO 도로개설현장에서 적용된 TSP탐사를 이용하여 측정한 탄성파 속도와 RMR에 따른 암반분류를 비교함으로써 막장탐사 방법의 타당성을 살펴보고자 한다.
  • 본 탐사는 실시설계 당시 단층대(F9) 출현이 예상되는 구간(STA. 6km+985~975)에 대한 암질과 주요 지질이상대에 대한 확인을 주목적으로 하였다. 그림 6은 탐사구간의 상세지질도를 보여주고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TSP 탐사란 무엇인가? TSP 탐사는 석유 등의 지하자원 개발을 위해 일찍부터 사용되던 탄성파 수직탐사법(VSP: Vertical Seismic Profiling)을 터널 전방예측에 응용한 것이다. 아래 그림 1 좌측에서와 같이 VSP 탐사는 지표의 시추공 부근 한 지점에서 탄성파를 송신하고 이를 시추공 내 여러 심도에서 수신하여 지층 구조를 밝히는 방법이며, 역으로 그림 1의 우측에서와 같이 시추공 내 여러 심도에서 탄성파를 발생시키고 이를 지표의 한 지점에서 수신할 경우 이를 역수직 탐사법(RVSP: Resersed VSP)이라 한다.
TSP 탐사는 역수직 탐사법을 터널 내에서 적용한 것인데, 구체적인 방법은 어떠한가? TSP 탐사는 이러한 역수직 탐사법을 터널 내에서 적용한 것으로 볼 수 있다. 즉, 터널 내 한 지점에 수진기를 설치하고 터널 진행방향으로 여러 위치에서 탄성파를 발생시켜 터널 전방 혹은 주위의 지층 경계면에서 반사되어 오는 반사파를 기록하고 분석함으로써 터널전방의 단층파쇄대나 지질이상대를 예측하는 방법이다(차성수 외, 1999).
조사공을 이용한 탐사의 단점은 무엇인가? 이러한 탐사방법들은 조사대상 부지에 대한 포괄적인 정보를 제공하여 주지만 지표에서 실시되거나 제한된 위치의 시추공에서 시행되므로 탐사가 어려운 위치의 하부에서 굴착하게 되는 터널이나 지하유류 저장동굴과 같은 경우는 터널의 안정성에 영향을 미치는 지질구조대에 대한 파악에 한계가 있는 단점이 있다. 시공 중에 터널 막장에서 선진 시추조사공으로 이러한 정보를 얻는 것도 가능하기는 하지만 조사공을 이용한 탐사는 비용이 많이 들고 조사 범위가 제한되며 터널작업을 지연시켜서 경제적 손실이 크다(배종섭 외, 2013).
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참고문헌 (7)

  1. Amberg(a), 2003, TSP Evaluation Manual. 

  2. Amberg(b), 2003, TSP Operation Manual. 

  3. OO-OO 도로개설공사 설계보고서. 

  4. 차성수, 김세훈, 윤상필, 배정식, 이진무, 1999, TSP 탐사를 이용한 지하유류 저장 공동 및 도로터널의 시공중 설계변경 사례 고찰, 한국지구물리탐사학회 학술발 표회, pp. 117-136. 

  5. 유진오, 백성권, 2004, NATM 터널 시공 중 TSP 탐사 적용사례, 대한토목학회 정기학술대회, pp. 4833-4838. 

  6. 김재현, 2010, TSP 탐사에 의한 암반물성과 RMR의 상관성 해석에 관한 연구, 석사학위논문, 부경대학교. 

  7. 배종섭, 장찬동, 2013, 터널 내 탄성파탐사(TSP)기법의 주암댐 보조여수로 적용 사례 연구, 대한지질공학회 (지질공학회지), Vol. 23, No. 1, pp. 67-77. 

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