지하철 설계시의 지보형식 적정성에 관한 연구

A Case Study for the Support Pattern Appropriateness in Rock Tunneling Designs

서울 지하철 8호선 설계시는 지보형식 설정을 위한 정량적 기준으로 RQD,N치 및 탄성계수의 3가지 요소들만이 사용되었다. 이러한 요소들로 얻어진 지보형식은 지질이나 불연속면의 방향성, 불연속면의 특성을 정량화 하지 못하였기 때문에 지보형식의 결정 및 안정성에 문제가 있었다. 따라서 보다 많은 정량적인 요소들을 포함시키고 경제적인 지보형식을 결정하기 위해 8호선 성남구간을 선택하여 총 1745개소에서 RMR에 의한 암반분류와 374개소에서 Q-system에 의한 암반분류를 실시 하였으며, 이들에 의해 구해진 지보형식과 8호선 설계시의 표준지보형식을 비교검토하였으며, 또한 지질, 지질구조 및 지형에 따른 암반평점과의 관계를 검토하였다. 지보형식을 비교 검토한 결과 PD-4혹은 PS-4로 설계된 표준지보형식은 4-6개의 지보형식으로 세분되어져야 하며 암반평점은 단층 및 절리와 같은 지질구조가 발달된 곳과 계곡부가 대체로 암반평점이 낮고 굴착심도가 깊은 산악지역은 높으며 상록구간은 이들의 중간정도의 양상을 보인다.

The only three elements such as RQD, N -value and Es were used as a quantitative standard for the design of supporr pattern determidetion on subway line 8th in Seoul. Because the support pattern that was obtained by these elements could not he determined on the basis of the quantitative of geology and the orientations and properties of discontinuity planes, there have been some problems in determining the economic support pattern and tunnel stability. Therefore, in an attempt to determine the stable and economic support pattern with more quantitative elements, more flerrible rock mass classification with geologic conditions was performed by using RMR at 1745 sections and Q-system at 374 sections within Seongnam block on subway line 8th. Then, rusults by these two methods were compared with standard support pattern of the subway line 8th. Moreover, relationships between geology, geologic structures and topography to rock mass grades were studied. According to the rusult of this study, it is judged that the standard support pattern designed with PD-4 or PS - 4 should have been subdivided into 4~6 support patterns. Some sections where geologic structures such as faults and joints are developed tend to have rock mass grades. And they also have low rock mass grades near valley. On thr other hand, they show intermediate grades at piedmont area and the greatest ones at high mountains.