초록

라이닝의 현재 응력 상태를 초기치로 하고 계측기 주변의 응력을 해방한 상태에서 응력을 측정하여 현 응력상태를 추정하는 기법 등 현 라이닝의 응력상태를 추정할 수 있는 시험 기법을 개발하고, 시험의 신뢰성을 높일 수 있는 방법을 연구한다. 분석된 현 응력 상태를 이용하여 주변의 이완하중을 추정하는 역해석 기법을 제시한다.

목차 Contents

• 표지...1
• 참여연구진...2
• 요약문...3
• 목차...5
• 표목차...8
• 그림목차...10
• 제 1 장 연구 개요...15
• 1.1 연구 배경...17
• 1.2 연구 목표 및 내용...19
• 1.3 추진전략 및 연구방법...21
• 1.4 적용 대상 재래식 터널...23
• 제 2 장 암반응력 측정의 이론적 고찰...25
• 2.1 암반의 초기응력...27
• 2.1.1 개요...27
• 2.1.2 현장 초기응력...27
• 2.2 초기응력의 이론적 계산...29
• 2.2.1 응력의 계산...30
• 2.2.2 이론식의 한계...31
• 2.3 현장시험을 통한 초기응력 측정...32
• 2.3.1 응력해방법(Over Coring Method)...32
• 2.3.2 플랫잭 방법(Flat Jack Method)...34
• 2.3.3 수압파쇄법(Hydraulic Fracturing Test)...37
• 2.3.4 AE법...39
• 2.3.5 현장 시험결과 분석...40
• 2.3.6 공용중인 터널에 작용하는 지반응력 측정...43
• 2.4 기존방법의 재래식터널에서의 적합성...46
• 제 3 장 이완하중 추정기법...49
• 3.1 이완하중 개요...51
• 3.2 이완하중에 영향을 미치는 요인...51
• 3.3 이완하중 추정기법...57
• 3.3.1 토사지반의 이완하중...57
• 3.3.2 암반지반의 이완하중...59
• 3.4 터널의 이완하중 추정방법...64
• 3.4.1 현재 건설 중인 터널의 이완하중 추정방법...64
• 3.4.2 공용중인 재래식 터널의 이완하중 추정방법...67
• 제 4 장 라이닝응력 측정방법...69
• 4.1 서론...71
• 4.2 기존 연구 동향 분석...71
• 4.3 터널 건설 중의 라이닝응력 측정방법...74
• 4.3.1 토압계(Pressure Cells)...74
• 4.3.2 플랫잭 시험...75
• 4.3.3 Rod 혹은 Tape Extensometers...76
• 4.3.4 변형률 게이지(Strain Gauges)...78
• 4.3.5 Load Cells...78
• 4.3.6 광섬유센서...80
• 4.4 공용중인 터널의 라이닝응력 측정방법...81
• 4.4.1 원형 유압잭 이용...82
• 4.4.2 천공흘 주변의 변위 측정...82
• 제 5 장 실내 시험...87
• 5.1 서론...89
• 5.1.1 연구목적 및 배경...89
• 5.1.2 연구내용 및 범위...89
• 5.2 천공 깊이 변화에 따른 실내모형 시험...91
• 5.2.1 실내모형 시험 개요...91
• 5.2.2 시험 방법 및 순서...97
• 5.2.3 시험 결과...99
• 5.2.4 수치해석 연구...104
• 5.2.5 결과분석 및 제언...119
• 5.3 하중재하 후 천공 실내모형 시험...121
• 5.3.1 시험 개요...121
• 5.3.2 시험 순서...125
• 5.3.3 시험 결과...126
• 5.3.4 수치해석 결과...132
• 5.3.5 결과 분석...138
• 제 6 장 실대형 시험...141
• 6.1 실대형 시험 개요 및 방법...143
• 6.2 실대형 시험 결과 및 분석...149
• 6.3 일축압축강도 실험...163
• 6.4 실대형 시험 결론...166
• 제 7 장 현장 시험...167
• 7.1 현장 적용성 사전 검토...169
• 7.1.1 코어채취로 인한 라이닝 변형의 현장 시험...169
• 7.1.2 Slot에 의한 라이닝의 변형...171
• 7.1.3 결과 분석...173
• 7.2 실물 모형실험...175
• 7.2.1 시험 결과 비교를 위한 수치해석...176
• 7.2.2 실대형 시험 결과 분석...186
• 7.2.3 실물모형 실험과 수치해석의 결과 비교...191
• 7.3 시험 오차 분석...193
• 7.3.1 온도의 영향...193
• 7.3.2 응력 지배 요소에 따른 영향...198
• 7.4 현장 적용...202
• 7.4.1. 재래식 터널 적용 예...202
• 7.4.2. 도입 초기 NATM터널 적용 예...207
• 7.4.3 숏크리트 적용 예...209
• 7.4.4 개발된 시험방법의 현장 적용성 평가...210
• 7.4.5 천공흘 변위 측정으로부터 라이닝응력의 추정 방법...210
• 7.4.6 현장 라이닝 응력 측정을 이용한 이완하중 추정방법...212
• 제 8 장 결론...219
• 부록 1. 수치해석 결과...229
• 부록 2. 플랫잭 시험...265