Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association (한국터널지하공간학회 논문집)

Korean Tunnelling and Underground Space Association (한국터널지하공간학회)
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The prediction of deformation according to tunnel excavation in weathered granite

화강 풍화암지반의 터널굴착에 따른 변형예측

  • 차봉근 (경북대학교 토목공학과) ;
  • 김영수 (경북대학교 토목공학과) ;
  • 권태순 (경북대학교 토목공학과) ;
  • 김성호 (경북대학교 토목공학과)
  • Received : 2010.06.25
  • Accepted : 2010.07.23
  • Published : 2010.07.31
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Abstract

Mechanical behavior of underground cavity construction such as tunnel is very difficult to estimate due to complexity and uncertainty of ground. Prediction of behavior according to excavation of tunnel mainly uses method utilized of model test or numerical analysis. But scale model test is difficult to reappear field condition, numerical analysis is also very hard to seek choice of suitable constituent model and input data. To solve this problem, this paper forecasted the deformation of tunnel that applied to information of crown settlement and convergence, RMR in weathered granite by using the regression analysis. The result of the analysis shows that the crown settlement according to excavation occurs approximately 70~80% of total displacements within about 20 days. As a result of the prediction of crown settlement and convergence, an exponential function becomes more accurate at measurements than an algebraic function. Also this paper got a correlation in comparison of RMR and displacements of 6 sections.

터널과 같은 지하공동 구조물의 역학적 거동은 지반의 복잡성 및 불확실성으로 인해 예측이 매우 어렵다. 터널굴착에 따른 거동 예측은 주로 모형실험이나 수치해석을 이용한 방법을 사용한다. 그러나 모형실험은 현장조건을 재현하기 어렵고, 수치해석 또한 적합한 구성 모델의 선정과 입력인자를 구하기가 매우 힘들다. 본 연구는 국내 화강암 풍화토 지반에 건설되는 터널의 천단침하와 내공변위에 대한 계측자료와 RMR을 근거로 하여 회귀분석방법을 사용하여 천단침하와 내공변위를 예측하였다. 계측자료를 분석한 결과 터널 굴착에 따른 천단침하는 굴착 초기인 약 20일 이내에 총 변위 변화량의 약 70~80%가 발생되었다. 천단침하와 내공변위를 예측한 결과, 지수함수가 대수함수보다 비교적 계측값에 잘 일치하였다. 또한 RMR값과 각 단면의 변위를 비교하여 상관관계식을 얻었다.

Keywords

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