A study on the stability analysis for asymmetry parallel tunnel with rock pillar

암반 필라를 포함한 비대칭 근접 병설터널의 안정성 평가에 관한 연구

Recently, because of the restriction of land for construction and interference of adjacent structure, parallel tunnels with small clearance have been planned and constructed in many sites. In this case, the stability of pillar at center part is very important factor to satisfy the stability of tunnel structure under the construction. In this paper, numerical analyses for the asymmetry parallel tunnels with a narrow width of pillar have been carried out to search for the optimum reinforcement measure for rock pillar and verify the stability of tunnel. Rock pillar between each single tunnel is supposed to be under heavy load by rock mass. The analysis of stress state at rock pillar at various cases for construction conditions is required to investigate the structural behaviour of tunnels and stability of the pillar. Strength-stress ratio is calculated based on the failure theory of rock and the safety factor of tunnel is computed with strength reduction technique. Through these numerical results, reasonable reinforcement measures for rock pillar at parallel tunnel were established and recommended.

최근 용지매입의 제한, 주변 구조물과의 간섭 등으로 두 터널의 이격거리가 매우 작은 근접 병설터널의 시공이 증가하고 있다. 이러한 경우 터널의 안정성뿐만 아니라 중앙 필라부의 안정성 확보를 위한 보강공법의 선정은 매우 중요한 문제라 할 수 있다. 본 연구에서는 상 하행선의 터널단면이 다른 비대칭 형태이면서, 두 터널간의 이격거리가 매우 근접한 병설터널에 대한 안정성 평가 및 필라부 보강방안에 대하여 상세한 해석적 검토를 수행하였다. 또한 근접 병설터널의 안정성을 확보할 수 있도록 암반 필라의 안정성 검토와 보강공법 등 근접 병설터널의 사례연구를 토대로 보강공법의 적정성과 합리적인 대안을 제시하였다. 특히, 굴착순서, 이격거리, 굴착방법에 따른 터널 거동 파악을 위하여 암반 필라의 응력상태 및 터널변위를 분석하여 암반파괴이론에 근거한 안정성 평가를 수행하였다. 또한 암반 필라부 보강공법의 적정성 검토 및 향후 근접병설 터널에서의 암반 필라 안정성 확보를 위한 개선방안을 제안하였다