• 터널과지하공간
• /
• 제19권3호
• /
• pp.236-247
• /
• 2009

도심지에서의 인구 및 시설물 과밀화 현상으로 인해 지하 공간의 효율적 활용 문제가 대두되고 있으며, 이에 대한 해결책으로 저심도 지하공간의 개발이 증가되고 있다. 그러나 저심도 터널 굴착시 예상치 못한 붕락 문제도 함께 증가하고 있으므로, 터널 붕락으로 인한 인명과 재산의 피해를 줄이기 위해서는 굴착 개시전에 암반거동 유형을 파악하고 분류하는 것이 필요하다. 특히 붕락(cave-in)의 경우 낙반이나 소성변형보다 발생규모가 크고 빠르게 일어나는 특징이 있으므로 이에 대한 대비책이 마련되어야 한다. 본 연구에서는 7가지의 매개변수-일축압축강도, 암질지수, 절리면 상태, 응력 상태, 지하수, 지진 및 진동, 터널 폭을 이용하여 붕락 거동 유형을 파악하고자 하였다. 이러한 매개변수로부터 붕락 거동을 예측하기 위해서는 현장 사례로부터 충분한 자료를 확보하여야하나 현장자료의 부족 등의 현실적인 한계를 고려하여 7가지 매개변수들간의 상호영향성과 가중치를 산정하기위해 전문가 집단의 의견과 암반공학시스템의 원리를 이용하였다. 그 결과로 저심도 암반터널에서의 붕락 거동 지수를 서울 지하철 9호선 000구간에 적용하였다. 한편 288가지 경우의 불연속체 해석을 통해 붕락 발생 유무를 확인하였고 이를 붕락 거동 지수와 비교하였다. 또한 로지스틱 회귀분석을 통해 도출된 회귀식으로 지보패턴별 파괴확률을 산출하였고 이를 붕락 거동 지수와 비교하였다.

• 대한지질공학회:학술대회논문집
• /
• 대한지질공학회 2004년도 암반의 조사와 적용(단행본)
• /
• pp.24001-24056
• /
• 2004

암반 기초에서 발생 가능한 파괴형태로는 $\circled1$전단파괴(Shear failure) $\circled2$관입파괴(punch failure) $\circled3$붕락(Collapse) $\circled4$균열파괴 (cracking) $\circled5$분쇄상파괴 (crushing) $\circled6$쐐기상파괴 (wedging)를 들 수 있다. 그림 2.4-1에서 (a)는 연암층 내에서의 전형적인 전단파괴를 나타내고, (b)는 소성암반 상부에 강성암반이 놓였을 때의 전단파괴를 보여준다. (c)는 2층으로 구성된 지반에서의 전단파괴 양상이며, (d)는 편심하중이 작용할 때의 전단파괴이다. (e)는 사면 상에서의 활동에 의한 파괴유형이다. (f)는 절리가 발달한 풍화된 암반내로 진행되는 관입파괴를 보여주고 있다. (e)는 연암지반 내부로 강성암반이 관입되어 파괴된 모습이다. (h)는 풍화된 화강암에서의 관입파괴 유형이다. (i)는 석회암층 내부의 지하공동에 의한 붕락현상을 보여주고 있으며, (j)는 지하수의 유동에 의해 형성된 공동으로 인한 붕락파괴를 나타낸다. (k)는 균열파괴, (l)은 분쇄상 파괴, (m) 쐐기상 파괴, (n)은 단층선을 따른 파괴 유형이다. (중략)

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제2권3호
• /
• pp.13-24
• /
• 2000

본 논문에서는 고속도로터널의 붕락형태와 원인분석, 보강방법에 대하여 다루었다. 고속도로터널의 붕락형태를 분석해 보면 3가지 유형으로 분류된다. 지반풍화로 인해 터널붕락이 지표면까지 함몰된 경우 35%, 불리한 암반절리로 인한 터널내 국부적인 쐐기형 암반블럭 붕락의 경우 50%, 터널굴진방향과 미끄럼면의 교차로 인해 터널내 침하가 발생한 경우 15%의 비율로 조사되었고 터널붕락이 발생된 위치는 입출구 40m 이내와 입출구와 인접한 계곡부에서 85%, 비상주차대과 본선접속부에서 15% 발생되었다. 고속도로터널에서 발생한 붕락을 파괴개념으로 분석하면 활동파괴가 83%이상을 차지하는 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제26권6호
• /
• pp.484-492
• /
• 2016

본 연구에서는 ${\bigcirc}{\bigcirc}$광산의 지반 안정성 평가를 위한 수치해석적 연구를 수행하였으며 해석에 고려된 침하의 인자들은 다음과 같다. 첫 번째로 손상대에 의한 암반의 물성 열화, 두 번째로 현장계측자료에 의한 국내 평균 측압계수 적용, 세 번째는 해당 광산의 실제 채광이력 조사, 네 번째는 채광 후 채굴적 주변 암반의 붕락을 가정하여 붕락된 암반을 추가로 굴착하는 해석기법이다. ${\bigcirc}{\bigcirc}$광산에서 실제 침하가 발생한 단면(5+10)을 대상으로 이 기법들을 적용하고 그 적용성을 확인하였으며, 침하가 발생하지 않았으나 침하가 우려되는 단면(3+10)을 대상으로 이 기법들을 또한 적용하고 지반 안정성을 평가하였다. 5+10 단면에서 추가 붕락을 통해 지표 최대변위가 41 mm 증가하여 46 mm가 나타났으며 추가 붕락에 따라 최대변위 위치가 실제 침하범위로 변화하는 양상을 확인하였다. 3+10 단면의 해석결과는 추가 붕락으로 5 mm 증가하여 7 mm의 지표 최대 변위가 발생하고 파괴영역이 채굴적 천단부에서 지표로 이어지지 않아 침하 가능성이 낮게 판단되었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2007년 가을학술발표회
• /
• pp.170-181
• /
• 2007

암반내 존재하는 단층은 암반거동에 중대한 영향을 미치게 되며, 특히 단층내에 충전물이 협재되어 있거나, 파쇄대가 넓게 발달한 경우에는 암반구조물의 안정성에 보다 심각한 문제를 가져오는 경우가 많다. 이는 단층의 불연속적인 거동과 충전물의 거동이 복합적으로 작용하게 되며, 장기적인 시간을 두고 나타나기 때문이다. 본 검토에서는 단층의 공학적 특성을 분석하고, 단층대 구간에서는 보강설계 사례 및 단층대 구간에서의 붕락사고로 인하여 문제가 발생한 현장사례분석을 통하여 단층이 암반사면이나 터널과 같은 암반 구조물에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 통하여 단층과 점토 그리고 지하수 등의 복합거동에 의한 장기적이고 잠재적인 거동을 수반할 수 있는 단층의 공학적 문제점을 고찰하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권5호
• /
• pp.117-127
• /
• 2000

터널 시공과 굴착과정에서 파쇄대, 절리, 연약대, 균열 등 암반에서의 불연속면은 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 지반 고유의 특징인 불확실성에 의한 터널 설계와 시공 과정에서 겪는 많은 시행오차를 최소화하기 위해서 국내의 터널 붕락 현장의 지반조사 자료를 분석하여 터널 붕락 유형 및 규모를 제시할수 있는 Geo-predict 시스템을 개발하였다. Geo-predict 시스템은 총 104개 터널 붕괴/붕락자료(국외84개, 국내20개)를 분석한 자료를 테이터베이스로 인공신경망 학습을 토해서 터널 붕괴 형태와 규모를 추론하는 시스템이다. 본 논문에서는 Geo-predict의 개발과정 및 구성.기능을 소개하였으며 104개 터널 현장 자료를 지반조건별로 분석하고 이를 데이터베이스화하여 인공신경함을 이용한 추론 시스탬을 구축하고, 2개 고속전철 터널현장과 1개 지하철 시공현장에 적용성 평가를 실시하여, 터널의 붕락 가능 및 붕락 규모를 추론하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.265-274
• /
• 2010

터널에서 암반구조의 복잡성으로 인해 사전에 예측 할 수 없었던 암반의 붕락이 발생하여, 붕락대책에 막대한 비용과 시간을 낭비하는 사례가 많다. 암반 불연속면의 복잡성을 사전 조사 단계에서 충분히 파악하거나 대책을 수립하는 것은 어렵다. 최근 터널의 정보화 설계시공이 중요시 되어지고 있다. 본 연구에서는 터널의 굴착 전에 관찰된 정보를 최대한 활용하여 불안정한 암반블럭을 사전에 예측하기 위하여 신 하이브리드 추계학적-확정론적 암반블럭 해석기법을 제안하고, 현지에서 관찰한 불연속면 정보를 근거로 하여 터널현장에 적용했다. 터널현장에서의 해석결과를 비교 검토하여, 터널의 신 하이브리드 추계학적-확정론적 암반블럭 해석기법의 타당성과 적용성에 대한 검증을 하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제15권2호
• /
• pp.102-110
• /
• 2005

익산-장수 고속도로 ○ ○ 공구에 위치한 ○ ○ 터널 저토피 계곡구간에서 시공 중 붕락이 발생하였다. 본 구간은 TSP 탐사 및 시추조사 등을 통해 불연속면이 예측되었으나, 굴착 중 실제 암질이 비교적 양호하고 막장이 안정되어 암반 등급을 상향 변경하여 시공하였다. 그러나 굴착 중 발파와 동시에 붕락이 발생하였으며, 터널 막장 상부 8 m 부분의 붕락과 함께 지상 구간의 침하에 따른 계곡수 및 지하수 유입으로 진행되었다. 붕락구간 복구를 위해 붕락원인 분석, 보강공법의 선정 및 3차원 터널 안정성 해석을 실시하였고, 막장 상부 공동부는 팽창성 경량 콘크리트로 충진 후, 강관다단 그라우팅 공법으로 안정화시키고, 터널 상부 지반 침하부에서는 계곡수로 이설 후, 시멘트밀크 그라우팅 공법에 혼용된 약액 그라우팅 공법으로 지반보강 및 차수를 실시하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국암반공학회 2009년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.45-58
• /
• 2009

• 건설안전기술
• /
• 통권45호
• /
• pp.60-70
• /
• 2008

20여 년 전부터 TBM 등에 의한 기계화 터널공법이 국내에서도 보편적으로 적용되고 있음에도 그들의 적용에 따른 시공상 문제점들이 거의 보고되고 있지 않다. 이는 NATM 터널에서와는 달리, 해외에서도 불량한 지반조건에서 기계화 터널시공 중에 발생하였던 사고사례에 대한 연구는 희귀한 편이다. 본 연구에서는 먼저 화산쇄설암류의 지층 경계부에서 심하게 변질된 연약 암반대에서 발생된 터널붕락 사례를 소개하며, 그 붕괴원인을 분석하기 위한 일환으로 실시된 체계적인 지반조사를 통하여 연약 암반의 특성을 규명하였다. 또한 그 연약암반대에 대한 실험결과와 일반 암반에서의 측정범위를 비교하여, 터널붕괴 위험성을 판단할 수 있는 지표를 설정하였다.