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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조국환, 사공명
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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도심지 터널공법이 계획된 구간의 지반조건은 견고한 암반층에서 풍화토 및 연약한 충적층에 이르기까지 매우 다양, 복잡하고 지하수위가 높고 토피가 얕은 구간에 시공되는 경우가 많다.
본 연구는 터널 상부 0.5D이내 지반조건이 토사(매립토, 퇴적토) 및 풍화토로 지질상태가 불량한 저토피 구간으로 터널과 지표 사이에 지장물이 있는 경우에는 지장물과의 근접 시공에 따른 지장물의 안정성(관리기준)을 확보하면서 터널굴착을 안정하게 시공하는 방법을 현장사례를 통해 연구하였다.
이를 위해서는 지반의 정확한 물성치를 확인하여 적절한 시공 방법을 채택하여야 하는데 사전지반조사로 산출된 지반의 물성치로는 오차가 너무 많이 발생한다.
본 논문은, 역해석 기법을 적용하여 터널굴착 시 측정한 계측값을 이용, 지반의 물성치를 역해석을 통해 재산출한 후, 얻어진 대표 물성치를 저토피 대상 구간에 적용하여 지장물의 안정성 및 터널의 안정성을 검토하였다.
검토 결과, 일반적인 터널 지보만으로는 지장물 및 터널의 안정성 확보가 어려웠고 보조공법으로 강관다단그라우팅을 선 시공한 후 터널을 굴착하여야 함이 수치해석적으로 확인되었으며, 저토피구간 터널상부에 지장물(하수Box)이 있을 경우 터널역학적인 측면에서 지보공의 하중경감 및 터널주변 지반변위 등이 적게 발생됨을 확인하였다.
또한 유사한 조건의 도심지 철도터널 계획 시, 최적설계와 안전시공을 위한 참고자료로써 활용할 수 있도록 하고자 하며, 시공 중 실제 지반의 대표 물성치를 동일지반조건의 사전 굴착단면에서 실시한 계측결과를 이용하여 역해석으로 구하고, 구해진 대표 물성치를 이용하여 터널 상부지장물이 위치하는 구간에서의 안정성과 경제성을 만족시킬 수 있는 설계, 시공방법의 검토 시 한 방법이 될 것으로 기대된다.
본 연구는 터널 상부 0.5D이내 지반조건이 토사(매립토, 퇴적토) 및 풍화토로 지질상태가 불량한 저토피 구간으로 터널과 지표 사이에 지장물이 있는 경우에는 지장물과의 근접 시공에 따른 지장물의 안정성(관리기준)을 확보하면서 터널굴착을 안정하게 시공하는 방법을 현장사례를 통해 연구하였다.
이를 위해서는 지반의 정확한 물성치를 확인하여 적절한 시공 방법을 채택하여야 하는데 사전지반조사로 산출된 지반의 물성치로는 오차가 너무 많이 발생한다.
본 논문은, 역해석 기법을 적용하여 터널굴착 시 측정한 계측값을 이용, 지반의 물성치를 역해석을 통해 재산출한 후, 얻어진 대표 물성치를 저토피 대상 구간에 적용하여 지장물의 안정성 및 터널의 안정성을 검토하였다.
검토 결과, 일반적인 터널 지보만으로는 지장물 및 터널의 안정성 확보가 어려웠고 보조공법으로 강관다단그라우팅을 선 시공한 후 터널을 굴착하여야 함이 수치해석적으로 확인되었으며, 저토피구간 터널상부에 지장물(하수Box)이 있을 경우 터널역학적인 측면에서 지보공의 하중경감 및 터널주변 지반변위 등이 적게 발생됨을 확인하였다.
또한 유사한 조건의 도심지 철도터널 계획 시, 최적설계와 안전시공을 위한 참고자료로써 활용할 수 있도록 하고자 하며, 시공 중 실제 지반의 대표 물성치를 동일지반조건의 사전 굴착단면에서 실시한 계측결과를 이용하여 역해석으로 구하고, 구해진 대표 물성치를 이용하여 터널 상부지장물이 위치하는 구간에서의 안정성과 경제성을 만족시킬 수 있는 설계, 시공방법의 검토 시 한 방법이 될 것으로 기대된다.
목차
I. 서 론 11.1. 연구배경 및 목적 11.2. 연구내용 2II. 저토피 구간에서의 터널 시공 42.1. 터널 붕괴 사례 및 특성별 분류 42.2. 구조물 근접시공시 관리기준 72.3. 저토피터널 시공 방법 82.4. 저토피터널 기존설계 및 시공사례 10III. 연구 대상 상부 지장물 통과구간 현황 123.1. 지층분포 및 지반조건 분석 123.2. 지보 패턴 및 보강공법에 대한 초기설계 153.3. 터널 굴착구간의 변위조사 분석 163.4. 지장물 하부 통과구간 터널굴착 변경계획 18IV. 역해석기법을 이용한 지반정수 재평가 214.1. 역해석 이론 및 방법 선정 214.2. 역해석 프로그램 선정 254.3. 연구 대상 터널에서의 역해석 결과 264.4. 역해석을 이용한 지반정수 재평가 32V. 저토피 터널 굴착시 영향 검토 345.1. 터널 및 인접구조물 손상도 평가 검토개요 345.2. 손상도 평가인자 및 관리기준 설정 355.3. 수치해석에 의한 터널 안정성 검토결과 395.4. 터널상부 지장물 유무에 따른 영향 분석 45Ⅵ. 결 론 55참고문헌 57영문초록(Abstract) 58부 록 59감사의 글 78
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