절리암반사면 굴착시 기존터널의 변형특성

초록

철도터널에 근접하여 도로 또는 다른 구조물을 건설하기 위해 사면을 굴착할 때, 사면의 안전성뿐만 아니라 터널 의 안정성도 같이 검토해야 한다. 이는 사면굴착이 기존 터널주위 지반에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 특히 절리 암반상의 터널에서는 이러한 문제가 더욱 심각해 질 수 있으며, 때때로 기존터널을 관통하여 사면파괴가 발생하는 경우도 있다. 따라서 사면굴착과 기존터널의 안전성은 암반의 절리상태, 사면상태 그리고 사면보강방법을 동시에 분 석하여야 한다. 그러나 터널과 사면에 대해서 동시에 안전성 분석을 수행한 사례는 찾아보기가 힘들며 균질한 지반 에 적합한 한정된 연구 또는 절리암반상의 터널굴착시 거동에 대한 연구가 일부 수행되었다. B.Shen(1997)은 절리암반상의 터널주변 절리간격과, 크기, 형상 등이 터널과 주변지반 거동에 미치는 영향을 UDEC을 이용하여 분석하였으며, P. Jia(2005) 등은 절리각과 수평압력계수가 절리암반상의 터널에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. Lee(2004) 등은 절리지반에서 굴착되는 터널의 거동특성을 실대형 실험을 통하여 분석하 였다. 본 논문에서는 절리암반상의 기존터널에 근접하여 사면을 굴착할 때 사면굴착과 터널변형과의 상관관계를 파악하 기 위하여 실대형 실험을 수행하였다. 실대형 모형시험장치는 평면변형상태를 유지할 수 있도록 제작되어 있으며 (3.1m*3.1m*0.50m(폭*높이*길이)), 콘크리트 블록을 사용하여 절리를 모사하였으며 터널은 1/10축척(직경 0.6m)으로 제작하였다. 사면굴착면과 터널까지의 거리는 터널의 직경과 같은 0.6m로 고정하였으며 절리각도는 수평에서 수직까 지 변화가 가능하고 또한 굴착사면 각도는60°, 75°, 90°로 변경하여 실험을 수행하였다.