[논문]도심지 대심도 터널의 지하수 변동 영향 제어 방안

정재호; 김강현; 송명규; 신종호

doi:10.9711/ktaj.2021.23.6.403

도심지 대심도 터널의 지하수 변동 영향 제어 방안
Groundwater control measures for deep urban tunnels 원문보기

Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association = 한국터널지하공간학회논문집, v.23 no.6, 2021년, pp.403 - 421

정재호 ((주)에스와이텍) , 김강현 (건국대학교 인프라시스템공학과) , 송명규 (현대건설(주) 기술연구원 신사업기술팀) , 신종호 (건국대학교 인프라시스템공학과)

초록
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제1기~제3기 지하철로 대표되는 우리나라 도심지 터널에는 대부분 관용터널공법에 의한 배수형 터널형식이 적용되어 있으나, 최근 도심지 대심도 공간을 적극적으로 활용하는 건설사업이 광범위하게 추진되고 있다는 점을 고려할 때, 기존 도심지 터널의 경험적 규칙에 부합하지 않는 부정적 영향이 발생할 수 있는데, 특히 주로 배수형식을 적용해 온 우리나라 터널기술 관행 상, 지하수 변동과 그에 따른 수리역학적 거동이 발생할 가능성이 크다. 배수형 터널형식 적용의 문제를 해결하기 위해 지하수 변동을 제어하는 시도가 이루어지고 있는 바, 그러한 경우에 필요한 터널 지하수 관리기준의 개념 설정 및 터널수리역학적 거동에 대한 분석을 수행하였다. 도심지 대심도 터널 건설로 인한 지하수 변동 문제를 예방하기 위해서는 현재, 수위를 획일적으로 제어하는 내용의 지하수 관리기준이 지하안전영향평가 단계에서만 적용되고 있는 경험적 기술관행과 관련하여, 터널 내 유입량을 제어하는 방향으로 개념전환이 필요하다는 점을 제시하고, 터널 계획시 허용유입량 설정에 필요한 지하수위 - 터널 내 유입량 관계를 도출하였다. 이러한 터널 지하수 관리개념의 도입이 향후 추진될 다양한 도심지 대심도 터널 건설사업에서 지하수 변동과 그로 인한 지반침하, 지하수자원 고갈 및 유지관리 성능저하 등의 문제 해결에 도움이 될 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Most of the urban tunnels in Korea, which are represented by the 1st to 3rd subways, use the drainage tunnel by NATM. Recently, when a construction project that actively utilizes large-scale urban space is promoted, negative effects that do not conform to the existing empirical rules of urban tunnels may occur. In particular, there is a high possibility that groundwater fluctuations and hydrodynamic behavior will occur owing to the practice of tunnel technology in Korea, which has mainly applied the drainage tunnel. In order to solve the problem of the drainage tunnel, attempts are being made to control groundwater fluctuations. For this, the establishment of tunnel groundwater management standard concept and the analysis of the tunnel hydraulic behavior were performed. To prevent the problem of groundwater fluctuations caused by the construction of large-scale tunnels in urban areas, it was suggested that the conceptual transformation of the empirical technical practice, which is applied only in the underground safety impact assessment stage, to the direction of controlling the inflow in the tunnel, is required. And the relationship between the groundwater level and the inflow of the tunnel required for setting the allowable inflow when planning the tunnel was derived. The introduction of a tunnel groundwater management concept is expected to help solve problems such as groundwater fluctuations, ground settlement, depletion of groundwater resources, and decline of maintenance performance in various urban deep tunnel construction projects to be promoted in the future.

주제어

표/그림 (19)

그림 Fig. 1. Planning of urban tunneling at depths in Korea
표 Table 1. Inflow of tunnel in subway Line 5 (Woo, 2009)
표 Table 2. Overseas urban tunnel groundwater control case
표 Table 3. Status of allowable groundwater inflow in urban tunnels (Subway Line 5)
그림 Fig. 2. Comparison of urban tunnel inflow rate
그림 Fig. 3. Criteria for groundwater management and new concept for groundwater control
그림 Fig. 4. Impact analysis of the groundwater fluctuations owing to tunnel construction
그림 Fig. 5. Establishment of groundwater fluctuation measures and management standards
그림 Fig. 6. Scheme of inflow rate control using modern system grouting technique
그림 Fig. 7. Modern concept of system grouting in the Lundby tunnel, Sweden21
그림 Fig. 8. Recent cases of tunnel inflow rate control in Korea
그림 Fig. 9. Hydraulic boundary characteristics of urban tunnels
그림 Fig. 10. FEM mesh generation for each case
표 Table 4. Numerical analysis cases
그림 Fig. 11. Numerical analysis result at H = 50m
그림 Fig. 12. The relationship between groundwater level and inflow according to the change in depth
그림 Fig. 13. Relation between groundwater level and inflow of tunnel
그림 Fig. 13. Relation between groundwater level and inflow of tunnel (continued)
그림 Fig. 14. Comparison with existing results

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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