Abstract
Concentrated stresses due to the underground tunnel excavation easily cause many problems such as yielding, popping, and failure at the immediate roof, wall and floor of tunnel. Therefore, it is very important to predict the possibility of these problems when a tunnel is excavated underground. There are two typical methods to predict these problems. The one is to predict problems from the analysis of field monitoring data and the other is to predict them from computer simulations using good site investment data. Using the second method, this study attempted to describe the time-dependent or progressive manner of immediate roof and wall due to the underground tunnel excavation. An iterative technique was used to represent progressive failure of rockmass with the Hoek and Brown theory. By developing and simulating three different shapes of twin tunnels, this research estimated the proper size of critical pillar width between tunnels, distributed stresses on the tunnel walls, and convergences of tunnel crowns. Moreover, results out of progressive failure technique based on the Hoek and Brown theory were compared with the results out of Mohr-Coulomb theory.
지하 터널굴착으로 인하여 발생한 집중응력은 터널 주변의 암반에 변형이나 파괴를 쉽게 발생시킨다. 따라서 터널을 지하에 굴착할 경우에는 이러한 문제점들을 사전에 예측하는 것이 좋은데, 그 예측방법으로는 계측자료를 이용하는 방법과 컴퓨터 수치해석을 통한 방법이 있다. 본 논문은 후자의 방법을 이용하여 터널 굴착 후 터널 주변 암반에 나타나는 시간 경과에 따른 암반의 진행적 파괴 거동을 해석하였으며, 본 해석을 위해 반복(Iteration)기법을 Hoek-Brown이론과 접목하여 사용하였다. 또한, 터널 형상이 서로 다른 3가지 모델을 이용하여, 터널간 이격거리와 내공변위 그리고 집중 응력의 변화 양상 등을 검토하였으며, 본 연구의 결과를 국내에서 많이 사용하고 있는 Mohr-Coulomb 이론을 적용하였을 때 얻어지는 결과와 비교 분석하였다.
