Development of Countermeasure Expert System for Tunneling Failure

터널 붕락특성과 시공 중 보강공법 선정방법 개발

Many Studies of tunnel and tunnelling safety have been developed continuously based on the increasing social interests in underground space since 1990's in Korea. Because the growth of population in metropolitan has been accelerated at a faster pace than the development of the cities, underground facilities have been created as a great extent in view of less land space available. In this study, a lot of types of tunnel failure were surveyed and the detail causes were studied after many cases of tunnel failure were collected. There were suggested brief countermeasure of tunnel failure through case study. An expert system was developed to predict the safety of tunnel and choose proper tunnel reinforcement system using fuzzy quantification theory and fuzzy inference rule based on tunnel information database. The comparison result between the predicted reinforcement system level and measured ones was very similar. In-situ data were obtained in three tunnel sites including subway tunnel under Han river. This system will be very helpful to make the most of in-situ data and suggest proper applicability of tunnel reinforcement system developing more resonable tunnel support method from dependance of some experienced experts for the absent of guide.

지하공간 개발에 대한 관심이 높아지면서 국내에서도 안전한 터널시공에 대한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 터널 시공 중 발생 가능한 터널의 붕락 사고의 특성을 조사하여 각종 터널의 붕락사고 유형을 파악하고, 이에 대한 구체적인 원인을 분석하였으며, 사례분석을 통해 터널 붕락의 주요 요인과 개략적인 대책도 함께 제시하였다. 또한 , 국내ㆍ외 터널보강공법의 기준과 적용현황을 분석하여 세부적이고 합리적인 보강공법의 체계확립을 위한 기초를 마련하고자 하였다. 본 연구에서는 터널 막장의 안전성 등급을 결정하고, 적절한 보강공법을 선정을 위해 퍼지 수량화 이론과 퍼지추론 시스템을 기반으로 터널정보 데이터베이스를 구축하여 전문가시스템의 모형을 개발하였다. 개발한 시스템의 검증을 위하여 다양한 보강공법을 시공하였던 한강하저터널을 비롯한 국내ㆍ외 3 곳의 터널 현장 자료를 이용하여 적용한 결과 실제 시행한 보강공법과 근접한 추론결과를 보였다. 정보화시공을 통해 터널 막장기록과 계측자료의 이용을 극대화하고 객관적인 기준의 부재로 인해 일부 전문가의 경험에만 의존하고 있는 국내 보강공법 시공기술을 보다 발전시켜 합리적인 보강공법을 제시하는데 도움이 되고자 하였다.