A Study on the Excavation of Tunnel Portal Zone Located at High Steep Slope

Recently, planning road construction in South Korea is focused on upgrading of the existing road by rerouting or restructuring. For this, roads under current construction in Korea go for more straight in its alignments and routing. Straight routing makes it all the more required to construct many mountain tunnels and bridges in Korea where mountains are so widely spread. Some portal of mountain tunnel is not rarely planed at high steep slope of mountain valley where it is not easy to secure working space for tunnel excavation. Reverse excavation is an alternative measure for excavation of tunnel portal at high steep slope. Construction in reverse excavation method has three important points requiring careful consideration: 1)planning of pilot tunnel in proper width, height, and length etc., 2)measure against the effect of one-side earth pressure to the direction of tunnel portal, 3)securing tunnel safety against shallow ground condition at portal zone. This paper intends to suggest applicable range of pilot tunnel for reverse excavation at the portal zone located at high steep slope, and shows result of study on the appropriateness of a reverse excavation by means of 3D numerical analysis. Result of 3D numerical analysis for reverse excavation at high steep slope shows that pilot tunneling will be applicable to start from the point $20{\sim}25m$ before the portal from inside the tunnel.

급경사 지형에 위치하고 있는 갱구부의 굴착 방안 연구

최근에 국내의 도로건설계획은 기존도로의 선형을 개량하거나 변경하는 데에 중점을 두므로, 건설하고자 하는 도로는 보다 현재 직선화되고 있는 추세이다. 국내의 지형은 대부분 산악지로 구성되어 있어 도로선형의 직선화에 따라 많은 교량과 터널의 계획이 불가피하며, 일부 산악터널의 갱구부는 터널굴착시 작업공간이 협소한 가파른 지형을 갖는 산안 계곡에 위치하는 경우가 있다. 이와 같이 가파른 지형에 터널 갱구부 굴착시 대안으로 역방향 굴착을 들 수 있는데, 3가지의 중요한 고려사항이 있다. 첫째, 적정한 폭, 높이, 그리고 길이로 Pilot 터널을 계획하는 것이며, 둘째, 터널 갱구부의 편토압에 대한 영향을 평가하는 것이고, 셋째, 갱구부의 얕은 심도의 지반조건에 대한 터널 안전성을 확보하는 것이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 3차원 수치해석에 의해 얻어진 결과를 토대로 역방향 굴착의 적정성 및 Pilot 터널의 적용 범위를 제안코자 한다. 해석결과 Pilot 터널은 터널 안쪽 $20{\sim}25m$ 지점 전부터 갱구부 쪽으로 굴착하는 것이 적정함을 보이고 있다.