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제안 방법
- (1) 실제지반조건과 지하수흐름올 수치해석으로 재현하기 위해 지하수 분기선과 누수발생지점 및 누수 위험 단면을 고려하여 횡방향으로 150~ 300m, 종방향으로 200 ~ 260m의 분석한계를 결정하였다. 정상류 해석을 통한 파쇄대의 투수계수를 현장의 지하수위 분포 및 수압 계측데이터를 적용하여 보정한 결과 5.
- 본 연구에서는。。지역의 총 연장 2.5km의 전력구 터널구간 중 과다한 수압으로 인한 터널의 누수현 상이 발생하는 지역에 대하여 3차원 지하수 흐름해석 프로그램인 MODFLOW를 사용하여 대상지역을 모델링하였다. 모델 구축시 실시설계에 고려되지 않았던 파쇄대의 수리특성과 대상지역의 3차원적 지형 특성을 반영하였으며, 지하수 분기선과 누수발생지점 및 누수위험 단면을 고려하여 대상지역을 3개 지 역으로 분할하였다.
- 대상지역의 현재의 지반조건 및 지하수 흐름을 재현하기 위한 정상류 흐름해석을 실시하여 파쇄대의 투수계수를 산정하였고, 해석 모델내의 물수지 분석을 통하여 지하수 유 . 출입 량의 오차를 검증하였다.
- 6m)으로 입력하였으며, 터널 하부에 설치되어 있는 유 공관(0=200mm)은 직사각형 격자형태로 모사하였다. 뒷채움 그라우트를 통하여 침투된 지하수가 유공 관올 통하여 중력배수되는 유량(33m3/day)올 전력구 터널주변에 분포하는 암반의 종류에 대해 암반의 구성비와 투수계수비에 따라 표 2와 같이 유량을 분배하여 해석하였다.
- 이 지점은 매립충, 풍화암, 연암, 파쇄대로 지충이 구성되어 있으며, 그림 5에서 나타낸 바와 같이 파쇄대 내에서 특히 큰 간극수압의 변화가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 간극수압 저하량을 기준으로 충올 나 누고 각 층에서의 침하량올 산정하였으며, 터널이 위 치한 지점의 최종 침하량은 각 충의 침하량을 누적 하여 계산하였다(표 5 참조).
- 5km의 전력구 터널구간 중 과다한 수압으로 인한 터널의 누수현 상이 발생하는 지역에 대하여 3차원 지하수 흐름해석 프로그램인 MODFLOW를 사용하여 대상지역을 모델링하였다. 모델 구축시 실시설계에 고려되지 않았던 파쇄대의 수리특성과 대상지역의 3차원적 지형 특성을 반영하였으며, 지하수 분기선과 누수발생지점 및 누수위험 단면을 고려하여 대상지역을 3개 지 역으로 분할하였다.
- 본 대상지역과 같이 지하수위 저하에 의한 유효응력의 증가에 의하여 침하가 발생하는 경우는 기초폭 B를 고려하지 않으므로 단위폭에 대한 해석을 실시하였으며, 형상계수는 1, 순하중 如는 수위저하로 인한 유효웅력의 증가분을 사용하였다.
- 전력구 터널주변의 침하가 발생하는 요인으로는 터널주변 암반의 간극수압 저하와 지하수 유동으로 인한 공동발생을 들 수 있다. 본 장에서는 현장 지반조건 및 수치모델 해석에 의한 수압저하량올 토대 로 탄성론에 근거한 터널주변의 침하량 및 침하영향 범위를 산정하였다.
- 본 해석모델 영역에서 가장 관심이 되는 지역은 단충파쇄대 구간 중에서도 터널내부로 누수가 발생하고 있는 지점(그림 2의 A)으로서 이 지역올 주 해석영역으로 결정하였으며, 터널의 횡방향 및 종방향의 분석한계는 누수지점과 지형도를 통한 지하수 분기선을 고려하여 결정하였다.
- 수치해석 모델상의 감압우물의 설치 간격은 수두저하 효과가 1.0m 이상 되는 곳을 감압우물의 효과가 있는 영향반경으로 고려하여 해석구간 길이 260m에 우물의 배치간격을 25m로 하여 총 9개의 복정 감 압우물(multi relief well)올 설치하였다.
- 수치해석을 위한 모델링시 누수 발생지역의 대처방안으로 터널 바닥면을 천공한 감압우물(relief well) 올 통해 유입시켜 유공관올 통해 배출하는 수압저감 공법올 채택할 경우 터널주변의 수압저감도를 분석 하고, 이때 수두저하에 따른 지반 유효응력 증가에 의한 지표면의 탄성침하량 및 그 범위를 산정하였다.
- 전력구 터널로 인하여 지하수흐름의 영향이 미치지 않는 횡방향 분석한계 지점에서 측정된 지하수위 를 좌 . 우측 격자에 정수두 경계조건(GL.-L2~l.6m)으로 입력하였으며, 터널 하부에 설치되어 있는 유 공관(0=200mm)은 직사각형 격자형태로 모사하였다. 뒷채움 그라우트를 통하여 침투된 지하수가 유공 관올 통하여 중력배수되는 유량(33m3/day)올 전력구 터널주변에 분포하는 암반의 종류에 대해 암반의 구성비와 투수계수비에 따라 표 2와 같이 유량을 분배하여 해석하였다.
- 전력구 터널구간 중 과다한 지하수압으로 인한 터널의 누수현상이 발생하는 지역에 대하여 지하수 분 포와 흐름특성올 해석하고, 그 대처방안으로 감압우물올 채택하였을 때, 터널주변의 수압저감 효과를 지 하수 흐름해석을 통하여 규명하였다. 또한 암반의 간극수압 저하로 인한 대상지반의 침하에 따른 영향을 검토한 결론은 다음과 같다.
- 대상지역의 현재의 지반조건 및 지하수 흐름을 재현하기 위한 정상류 흐름해석을 실시하여 파쇄대의 투수계수를 산정하였고, 해석 모델내의 물수지 분석을 통하여 지하수 유 . 출입 량의 오차를 검증하였다.
- 파쇄대의 투수계수를 결정하기 위하여 3.2절에서 제시한 투수계수를 10'2~10-6cm/sec 범위내의 적절한 값을 택하여 반복적으로 연산올 실시하고 수압계의 실측치와 모사치가 일치되도록 시행착오과정을 통하여 결정하였다. 그림 3과 같이 투수계수를 변화시키면서 터널 라이닝에 작용하는 수압을 그 래프로 나타내어, 현장계측치(441/0?)와 일치하는 투수계수(5.
이론/모형
- 표 1에 나타낸 바와 같이 파쇄대를 제외한 각 충의 투수계수는 실시설계에 이용된 기존의 지 반조사보고서 를 참고하였으며, 파쇄 대의 투수계 수 및 저류특성의 인자들에 대하여는 Domenico (1972), Freeze and Cherry(1979), Walton(1989), 한정상(199引등의 문헌을 참고하였다.
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