Behavior of the ground in rectangularly crossed area due to tunnel excavation under the existing tunnel (I)

기존터널에 근접한 직각교차 하부터널의 굴착에 따른 교차부지반의 거동 (I)

The behaviors of the ground in crossed zone and the existing upper tunnel in shallow cover due to the excavation of new lower tunnel Rectangularly crossed to that was studied. Model tests were performed in the large scale test pit, the size was '$4.0m(width){\times}3.8m(height){\times}4.1m(length)$'. Test ground was constructed uniformly by sand in middle density. Results of the model tests show that earth pressure and settlement of the ground in crossed zone were redistributed due to the longitudinal arching effect by the excavation of lower tunnel. Upper tunnel blocks stress flow due to the longitudinal arching effect by excavation of lower tunnel.

본 논문에서는 저토피 구간에서 기존터널 하부에 새로운 터널을 교차하여 신설할 때에 하부 터널굴착으로 인하여 발생하는 교차부 주변지반의 거동과 상부의 기존터널의 거동을 대형모형실험을 통하여 연구하였다. 모형실험은 4.0 m (폭), 3.8 m (높이), 4.1 m (길이) 크기의 콘크리트로 제작된 대형토조에서 모래를 이용하여 상대밀도가 일정한 모형지반을 3.4m높이로 조성하여 실시하였다. 모형실험결과 교차부 주변지반은 하부터널 종방향의 응력전이로 인하여 교차 전과 교차 후에 응력과 지반변위의 차이가 발생하였다. 교차 전 후의 하부터널굴착에 따른 종방향 응력전이가 상부터널에 의하여 차단됨을 알 수 있었다.