계측과 수치해석을 통한 시공 중 터널의 변위에 관한 연구

Abstract

터널 건설시 조사 및 설계단계에서 예측한 터널의 거동은 지반의 지질구조 및 재료특성의 복잡함 등으로 인해 실제 시공 중의 거동과 일치하지 않는 경우가 많다. 따라서 시공 중에는 관찰과 계측을 통하여 지반과 지보재의 거동을 확인하고 위험이 예상될 경우 신속히 굴착방법 및 보강방법 등을 변경함으로써 터널의 안정성을 확보해야 한다. 그리고 이러한 목적을 위해서는 가급적 굴착 초기단계에서 터널의 변형거동을 파악하고 이로부터 최종적인 변위를 예측하는 과정이 필요하다. 최근에는 계측의 중요성에 대한 인식증대, 계측기술의 발달 등으로 국내 대부분의 터널 현장에서 계측이 실시되고 있으나 실제로 계측결과에 대한 체계적인 분석 및 이를 이용한 터널 거동의 예측은 거의 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 또한 계측결과를 이용한 최종변위 예측 시 터널굴착 직후로부터 계측시작 전에 발생하는 변위량에 대한 고려가 수반되어야 함에도 불구하고 계측 전 변위량 산정에 대한 합리적인 기준을 마련하기가 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현장계측결과를 이용한 터널거동의 예측을 위해 막장거리에 따른 계측을 통해 기존의 근사함수를 이용한 선행변위를 추정하고 수치해석을 실시한 후 그 결과를 바탕으로 예측값과 수치해석을 비교·분석하였다.