터널 시공당시 발생하는 여굴이나 라이닝과 원지반 사이에 발생하는 배면공동은 터널의 안정성에 심각한 문제를 야기할 가능성이 있으므로 모르타르 등으로 반드시 뒷채움 시공을 하여야 한다. 이러한 뒷채움 시공이 필요한 공동의 위치, 규모의 확인 및 뒷채움 시공의 결과를 효과적으로 확인하는 비파괴 방법으로 GPR탐사가 보편적으로 이용되어진다. 본 논문에서는 서울의 ○○ 터널의 천단부에 대하여 뒷채움 시공전 450MHz 주파수 대역의 안테나를 이용하여 연속적인 GPR탐사를 수행하였고, 그 결과 전체 터널구간 중 크고 작은 8개구간의 배면 공동이 존재하고 있음을 확인하였다. 뒷채움 시공 이후에도 동일한 측선에서 GPR탐사를 수행한 결과 시공전에 발견된 배면공동이 모두 효과적으로 메워진 것을 확인할 수 있었으며, 기타 철근이 배근되어진 구간역시 밀착도가 더욱 향상된 것을 확인할 수 있었다.
터널 시공당시 발생하는 여굴이나 라이닝과 원지반 사이에 발생하는 배면공동은 터널의 안정성에 심각한 문제를 야기할 가능성이 있으므로 모르타르 등으로 반드시 뒷채움 시공을 하여야 한다. 이러한 뒷채움 시공이 필요한 공동의 위치, 규모의 확인 및 뒷채움 시공의 결과를 효과적으로 확인하는 비파괴 방법으로 GPR탐사가 보편적으로 이용되어진다. 본 논문에서는 서울의 ○○ 터널의 천단부에 대하여 뒷채움 시공전 450MHz 주파수 대역의 안테나를 이용하여 연속적인 GPR탐사를 수행하였고, 그 결과 전체 터널구간 중 크고 작은 8개구간의 배면 공동이 존재하고 있음을 확인하였다. 뒷채움 시공 이후에도 동일한 측선에서 GPR탐사를 수행한 결과 시공전에 발견된 배면공동이 모두 효과적으로 메워진 것을 확인할 수 있었으며, 기타 철근이 배근되어진 구간역시 밀착도가 더욱 향상된 것을 확인할 수 있었다.
The cavity behind the tunnel lining, caused by overbrake, might be cause a severe instability during tunnel construction. So backfill grouting is essentially required. GPR(Ground penetrating Radar) is widely used to identify the position and size of the cavity and to verify the effect of the backfil...
The cavity behind the tunnel lining, caused by overbrake, might be cause a severe instability during tunnel construction. So backfill grouting is essentially required. GPR(Ground penetrating Radar) is widely used to identify the position and size of the cavity and to verify the effect of the backfill grouting. In this study, GPR survey with 450 MHz antenna was implied to access the effect of the backfill grouting before and after the work to the crown part of ○○ tunnel in Seoul respectively. The result of GPR survey conducted before the backfill, was revealed that cavities behind the lining were existed in the areas of 8 spans. Finally, from the GPR survey implied after backfilling, it was turned out that backfill grouting was successfully carried out. Also, GPR survey was ascertained the better contact between lining and rock base at arrangement of bar span.
The cavity behind the tunnel lining, caused by overbrake, might be cause a severe instability during tunnel construction. So backfill grouting is essentially required. GPR(Ground penetrating Radar) is widely used to identify the position and size of the cavity and to verify the effect of the backfill grouting. In this study, GPR survey with 450 MHz antenna was implied to access the effect of the backfill grouting before and after the work to the crown part of ○○ tunnel in Seoul respectively. The result of GPR survey conducted before the backfill, was revealed that cavities behind the lining were existed in the areas of 8 spans. Finally, from the GPR survey implied after backfilling, it was turned out that backfill grouting was successfully carried out. Also, GPR survey was ascertained the better contact between lining and rock base at arrangement of bar span.
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문제 정의
본 논문은 서울 ○○ 터널 뒷채움 시공을 전후하여 수행한 GPR탐사 천단부 배면공동 사례연구로서 콘크리트 라이닝 시공 후 배면공동의 확인과 뒷채움 시공후의 GPR 반응양상을 비교함으로써 뒷채움 시공 효과 및 터널의 구조적 안정성을 검토하는데 있어서 GPR 탐사의 활용도를 제고하는데 그 목적이 있다.
대상 데이터
9m이다. 뒷채움 시공전, 터널의 전체구간에서 가장 배면 공동이 발생하기 쉬운 천단부에 대해 자료를 획득하였으며, 뒷채움 시공 이후 역시 동일한 구간에 대해 자료를 획득하였다. 자료의 획득은 캐나다 Sensors & Software사의 Pulse EKKO 1000ATM (Fig.
자료의 획득은 캐나다 Sensors & Software사의 Pulse EKKO 1000ATM (Fig. 1)를 사용하였으며 획득변수는 Table 1과 같다.
성능/효과
뒷채움 시공이후 동일한 지역을 동일한 조건으로 반복하여 탐사한 결과 뒷채움 시공 이전에 발견되었던 8개의 공동이 성공적으로 메워진 것으로 나타났다(Fig 2). 또한 경간과 경간 사이의 철근이 없는 구간 및 공동이 발견되지 않은 복철근 구간도 뒷채움으로 인하여 라이닝과 암반의 밀착도는 매우 향상된 것으로 파악되었다.
뒷채움 시공이후 동일한 지역을 동일한 조건으로 반복하여 탐사한 결과 뒷채움 시공 이전에 발견되었던 8개의 공동이 성공적으로 메워진 것으로 나타났다(Fig 2). 또한 경간과 경간 사이의 철근이 없는 구간 및 공동이 발견되지 않은 복철근 구간도 뒷채움으로 인하여 라이닝과 암반의 밀착도는 매우 향상된 것으로 파악되었다.
서울 ○○터널의 뒷채움 시공 전후의 GPR 탐사를 수행한 결과 라이닝과 동시에 시공된 복철근에 의한 전자파의 산란으로 인하여 숏크리트와 라이닝 접합부의 정확한 경계를 파악하기에 곤란한 구간이 많았으나, A터널의 평균 라이닝 두께는 0.7∼0.9 m이고, B터널의 평균 라이닝 두께는 0.6∼0.8 m 안팎으로 파악되었다.
후속연구
이러한 결과를 토대로 볼 때, GPR탐사를 이용하여 터널 뒷채움 시공의 결과를 매우 효과적으로 파악할 수 있는 것으로 확인되었으며, 향후 GPR을 이용하여 뒷채움 시공의 효과를 파악하는 것 이외에 터널 전반의 안정성 평가에 있어 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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