Coupled analysis for the stability estimation of a subsea tunnel in discontinuous rock masses using sensitivity analysis

민감도 분석을 통한 불연속 암반 내의 해저터널의 안정성 평가를 위한 연계해석

In discontinuous rock masses, hydraulic-mechanical coupled analyses are required since groundwater flow in joints have a great influence on the stability of a subsea tunnel. In this study, a sensitivity analysis was performed based on coupled analysis to verify the routine which can estimate the safety factor of a tunnel in discontinuous rock mass. To this end, 324 cases of numerical calculations were performed with a commercial program, UDEC-2D. As a result, it was confirmed that the proposed routine for coupled analysis in discontinuous rock mass could give a reasonable result for the estimation of safety factor of a tunnel. Therefore, it is expected that the safety factor estimation method used in this study can be effectively applied for the stability estimation of a subsea tunnel in discontinuous rock masses.

불연속면이 발달한 암반 내에서 해저터널을 건설할 경우 절리내의 지하수 흐름이 터널거동에 커다란 영향을 미치므로 안정성 평가 시 수리-역학적 연계해석이 필요하다. 이에 본 연구에서는 불연속체의 연계해석 시 터널의 안전율을 산정하는 루틴의 검증을 위해 민감도 분석을 수행하였다. 이를 위해 암반블록과 절리의 상호작용을 해석할 수 있는 UDEC-2D 프로그램을 이용하였으며 총 324가지의 경우에 대하여 수치해석을 수행하였다. 결과적으로 불연속체 연계해석을 위해 제안된 안전율 산정 루틴이 타당한 결과를 줌을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 사용된 안전율 산정 방법이 불연속 암반 내에 시공되는 해저터널의 안정성 평가 시 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.