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복층터널 분기 기하구조에 따른 안정성 검토에 관한 연구
A study on the stability analysis for double deck tunnel branch geometry 원문보기

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association = 한국터널지하공간학회논문집, v.20 no.2, 2018년, pp.393 - 404  

박우정 (삼보기술단 지반사업부) ,  장남주 (삼보기술단 지반사업부) ,  김기환 (삼보기술단 지반사업부) ,  최창림 (삼보기술단 지반사업부)

초록
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도심지 터널에서 지하도로는 지상도로와의 연결을 위한 램프터널을 계획하게 되고 본선터널과 램프터널이 접속되는 구간에서 대단면 터널과 분기구간이 생성된다. 본선터널과 램프터널이 접속하는 근접구간에서 응력집중으로 터널의 안정성에 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서 필라부의 안정성을 확보하는 것은 터널의 안정성을 좌우하는 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 복층터널을 대상으로 본선터널, 분기부대단면 터널 단면을 계획하고, 분기부 암반 필라의 거동을 2차원 수치해석 방법으로 검토하였다. 양호한 지반조건인 암반 III등급에서 램프터널이 본선터널에 접속하는 방법을 달리하여 필라폭에 따른 지반 안정성을 평가하였으며, 안전율 1.5 이상을 확보할 수 있는 터널 필라폭을 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The tunnel can be planned to connect to underground roadway and surface road. The large tunnel and branch section are made when the ramp tunnel access to the main tunnel. In the branch section, stress concentration can be assigned and it can be very important for the stability of the tunnel. This st...

주제어

#복층터널   #암반 필라   #강도응력비   #분기부   #안정성  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 복층터널에서 본선터널과 램프터널이 합류하는 경우, 분기부에서의 터널 안정성 평가가 중요하다고 판단하였다. 이를 위해, 복층터널 본선터널 단면과 복층터널이 분기되는 구간의 대단면 터널을 계획하고, 복층터널이 분기되는 구간에서 필라폭 안정성에 대한 연구를 2차원 수치해석 검토를 통해 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
근접구간에서 터널의 안정성에 심각한 문제를 초래할 수 있는 원인은? 도심지 터널에서 지하도로는 지상도로와의 연결을 위한 램프터널을 계획하게 되고 본선터널과 램프터널이 접속되는 구간에서 대단면 터널과 분기구간이 생성된다. 본선터널과 램프터널이 접속하는 근접구간에서 응력집중으로 터널의 안정성에 심각한 문제를 초래할 수 있다. 따라서 필라부의 안정성을 확보하는 것은 터널의 안정성을 좌우하는 매우 중요한 요소라 할 수 있다.
Mohr-Coulomb 파괴기준의 판단은? Mohr-Coulomb 파괴기준은 일반적으로 암반의 파괴 이론으로 적용되고 있으며 전단응력과 전단강도 비교에 의하여 지반의 전단파괴 가능성을 판단할 수 있다. 즉, Mohr 응력원이 파괴포락선에 접하면 지반이 항복하여 전단파괴가 발생하는 것으로 간주한다. 따라서, Mohr-Coulomb의 파괴 접근도 방법은 암반의 응력원이 파괴포락선에 어느 정도 접근하였는가에 따라 파괴 및 파괴 가능성을 판단할 수 있으며, 이는 식 (1)과 같이 파괴접근도(R)로 표현할 수 있다.
복층터널의 특징은? 지하도로 계획시 과도한 용지매입 비용과 민원문제, 자연환경 훼손을 최소화하려는 노력으로 병설터널을 복층터널로 계획하는연구가 진행되고 있다. 복층터널은 상, 하행 병설터널을 하나의 터널로 계획할 수 있어 공간 효율성을 극대화 할수 있다. 복층터널의 경우, 국내 설계 및 시공 사례는 없으나 최근 활발한 연구가 진행되고 있다.
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참고문헌 (10)

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  3. Kim, D.S., Kim, Y.G., Lee, D.H., Kim, C.Y., Bae, K.J., Lee, S.H., Lee, H.S. (2004), "A study on stability and pillar reinforcement of a asymmetry parallel tunnel", Proceedings of the 4th Tunnel Technical Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 2004, No. 12, pp. 181-197. 

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