면진층을 갖는 더블쉘 해저터널의 지반 조건 변화에 따른 응력 저감 효과

초록

해저터널은 대륙 간 혹은 내륙과 도서 지역 간의 교통 및 물류 수송을 효율적으로 운용 가능하게 할 수 있는 사회 기반 시설이다. 해저터널은 해수면 하 고수압 조건을 고려하여 설계하여야 하며 이에 따른 라이닝 두께 증가로 인해 터널 단면적이 커지게 된다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 고안된 면진층을 갖는 더블쉘 해저터널의 지반 조건에 따른 부재력 및 응력 저감 효과를 평가하기 위한 수치 해석을 수행하였다. 수심 100 m에 위치한 해저터널을 가정하여 내측 라이닝, 외측 라이닝, 중간 면진층을 모델링하고, 지반 조건 변화에 따른 고수압 조건에서 지진하중 작용 시 더블쉘 구조의 거동을 분석하였다. 해석결과 면진층을 갖는 더블쉘 해저터널의 부재력 및 응력 저감 효과는 지반 조건에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 지반 강성이 높을수록 터널에 작용하는 구속압이 크게 작용하여 부재력 저감효과, 수평응력 저감효과는 작아졌다. 따라서 지반 조건이 불량할수록 더블쉘 해저터널의 면진 효과가 커질 것으로 예상된다.

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