Abstract
Recently, twin-tunnel is often designed in the aspects of disaster prevention and economical reasons. However, the design cases and the studies are relatively insufficient. By the twin-tunnel excavation, deviate stresses of pillar between tunnels are increased and the increased stresses induce the instability of the twin-tunnel. In this study, numerical analyses about the twin-tunnel behaviour were conducted with varying ground strength, width of pillar and depth of earth cover and a series of regression analyses were carried out by using the results of numerical analyses for the twin-tunnel. Based on the numerical analyses, an estimation method of derived stresses is suggested through the regression analyses. Also, based on the results of regression analyses, an quantitative estimation method considering the reinforcement effects is also suggested. Then various parametric studies were conducted to be considered the reinforcement type and various design parameters. Finally, the efficiency of the suggested method based on the Hoek-Brown Failure Criterion is verified through the results of parametric studies.
근래에 들어 터널계획시 방재 및 환경훼손 측면을 고려하여 상, 하행터널이 나란히 배열되는 병설터널의 형태로 계획되는 사례가 증가하고 있으나, 이에 대한 연구성과는 상대적으로 미미한 실정이다. 병설터널 사이에 위치하는 필라부는 연직응력의 증가와 수평응력의 감소에 의해 병설터널 주변암반의 불안정성이 증가하며, 이와 같은 불안정성은 필라폭이 감소할수록 더욱 증가하게 된다. 본 연구에서는 병설터널의 굴진에 따른 필라부의 간섭효과와 응력변화거동의 분석을 위한 다양한 조건들에 대해 수치해석을 시행하였으며, 수치해석 결과에 대한 회귀분석을 통해 필라의 유발응력평가식을 제안하였다. 또한, 제안식과 Hoek-Brown 파괴기준을 적용하여 필라부의 정량적인 안전율 산정기법을 제안하였고, 제안된 기법의 적용성 확대를 위해 보강공법이 적용된 경우를 고려할 수 있는 해석기법을 아울러 제시하였다. 마지막으로 다양한 변수 분석을 통해 Hoek-Brown 파괴기준을 기초로 제안된 본 기법의 효율성을 입증하였다.
