Shaking table test for analysis of seismic performance of cut and cover tunnel using EPS block as backfill material

개착식 터널의 뒤채움재로 EPS블럭의 내진 성능 평가를 위한 진동대 시험

World widely, the occurrences of earthquakes have been increased recently. Speculating from cases of earthquakes in the world, it is reported that damages have been made underground structures like cut-and-cover tunnels, especially on the upper of tunnel with a shallow depth and the backfilled area adjacently by earthquakes. Earthquakes have a tendency to increase recently in Korea but it is deficient in seismic design criteria. In this study, Shaking table test on both soil and EPS blocks was performed to analyze the efficiency of the seismic performance of the cut-and-cover tunnels according to characteristic of backfill materials and embanking material. It turned out to be effective in improving the seismic performance according to analysis of strain and bending stress of tunnel by earthquakes.

최근 들어 전세계적으로 지진발생빈도가 높아지고 있고 개착식 터널과 같이 설치 심도가 낮고 개착한 부분 즉, 구조물 인접 주변을 뒤채움해야 하는 지중구조물의 경우 지진동에 의한 피해가 상당히 발생하는 것으로 보고되고 있다. 우리나라의 경우도 1990년대 이후 꾸준히 지진발생빈도가 증가하는 경향을 나타내고 있지만 지중구조물에 대한 내진설계기준에 대한 연구가 부족한 편이다. 따라서, 본 연구에서는 지진동 발생시 개착식 터널 주변 뒤채움 및 상부 성토재료 특성에 따라 터널에 미치는 동적거동을 분석하기 위하여 토사와 경량재료인 EPS블럭을 적용, 각각의 대하여 뒤채움 경사별 및 성토고에 따른 진동대 시험을 수행하여 개착식 터널의 내진성능 효율성 분석하였다. 지진동에 의한 발생 변형율 및 터널에 발생되는 휨응력 분석결과 EPS블럭과 같은 경량재료를 혼용하는 것이 내진성능을 향상시키는데 효과적인 것으로 분석되었다.