An experimental study on behavior of tunnel in jointed rock mass

절리암반내 터널라이닝 거동에 관한 실험적 연구

This study performed model tunnel tests in order to investigate the influence of discontinuity condition of rock mass to the stress and deformation of tunnel lining. Tests were carried out changing the direction of main joint and lateral earth pressure condition of rock mass. Test results revealed that the axial force in tunnel lining showed a tendency of decrease with the presence of joints. It decreased much with the increase of lateral earth pressure coefficient. And, it also showed that the location or maximum displacement and maximum stress in lining were changed by the direction of main joint of rock mass. The tangential stress and normal stress showed the difference above the maximum twenty times as lateral earth pressure coefficient due to effect of joints increased. Also, these tendencies of concentration of tensile stress in tunnel lining were confirmed by elastic theory.

터널 주변지반에 다양한 형태로 존재하는 불연속면이 터널 라이닝의 거동에 미치는 영향을 규명하기 위해, 주절리의 각도와 지반의 측압조건을 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과, 터널라이닝에 발생하는 축력은 터널 주변지반에 존재하는 절리의 방향 및 위치에 따라 대체로 감소하는 경향을 나타내며, 이러한 경향은 측압계수가 증가함에 따라 더욱 두드러진 양상을 보이고 있다. 또한 절리각도에 따라 터널라이닝에 발생하는 최대변위와 최대응력의 발생위치가 달라지며, 절리의 영향으로 측압계수가 증가함에 따라 접선응력과 법선응력이 최대 20배 이상의 차이를 보이며, 전반적으로 터널 라이닝에는 인장응력이 집중되는 경향을 탄성이론을 통해 확인하였다.