Abstract
This paper presents a ground surface settlement prediction method for shield tunneling in cohesive soils. In order to develop the method, a parametric study on shield tunneling was performed by using a threetimensional elasto-plastic finite element analysis, which can simulate the construction procedure. By using the results of the finite element analysis, the ground movement mechanism was investigated and a base which relates the ground surface settlement and iuluencing factors was formed. The data base was then used to formulate semi -empirical equations for both surface settlement ratio above tunnel face and imflection point by means of a regression analysis. Furthermore, a prediction method for transverse and longitudinal surface settlement profiles was suggested by using the leveloped equations in conjunction with the normal probability curve. Effectiveness of the developed method was illustrated by comparing settlement profiles obtained by using the developed method with the results of finite element analysis and measured data. Based on the comparison, it was concluded that the developed method can be effectively rosed for practical applications at least within the conditions investigated.
본 논문에서는 점성토 지반에서의 실드 터널 시공에 따른 지표 침하 예측 기법을 제시하였다. 예측 기법을 개발하기 위해 실드 터널의 시공과정을 모사할 수 있는 3차원 유한요소해석기법을 이용하여 매개변수 변환 연구를 수행하였으며, 해석 결과를 이용하여 지반 거동메카니즘을 고찰하고 지반 거동과 영향 요소와의 관계를 나타내는 데이터 베이스를 구축 하였다. 구축된 데이터 베이스에 대한 다중 회귀분석을 통해 막장 상부에서의 지표 침하비와 변곡점의 위치를 결정하는 반경험식을 개발하고 이를 기존의 정규확률분포함수와 접목시켜 횡단면 및 종단면 지표 침하 형상을 예측하는 기법을 제안하였다. 제안된 예측 기법은 유효요소 해석 결과 및 현장 계측 자료와의 비교를 통해 그 타당성이 입증되었으며, 따라서 제시된 예측 기법은 본 연구에서 고려한 경계조건과 유사한 조건에서 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
