도로터널의 최종변위량 예측을 위한 통계적 방법의 적용에 관한 연구

• 영문명: A study on Application of Statistical Method for Ultimate Displacement Forecasting of Highway Tunnel
• 발행기관: 상지대학교 환경과학기술연구소
• 저자명: 이승호(Seung Ho Lee)
• 간행물 정보: 『환경과학연구』제4권 제1호, 7~23쪽, 전체 17쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1998.06.01

국문 초록

  터널 건설시 조사 및 설계단계에서 예측한 터널의 거동은 지반의 지질구조 및 재료특성의 복잡함 등으로 인해 실제 시공 중의 거동과 일치하지 않는 경우가 많다. 따라서 시공 중에는 관찰과 계측을 통하여 지반과 지보재의 거동을 확인하고 위험이 예상될 경우 신속히 굴착방법 및 보강방법 등을 변경하므로써 터널의 안정성을 확보해야 한다. 그리고 이러한 목적을 위해서는 가급적 굴착 초기단계에서 터널의 변형거동을 파악하고 이로부터 최종적인 변위를 예측하는 과정이 필요하다. 최근에는 계측의 중요성에 대한 인식증대, 계측기술의 발탈 등으로 국내 대부분의 터널 현장에서 계측이 실시되고 있으나 실제로 계측결과에 대한 체계적인 분석 및 이를 이용한 터널 거동의 예측은 거의 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 또한, 계측결과를 이용한 최종변위 예측시 터널굴착 직후로부터 계측시작 전에 발생하는 변위량에 대한 고려가 수반되어야 함에도 불구하고 계측 전 변위량 산정에 대한 합리적인 기준을 마련하기가 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 현장 계측결과를 이용한 터널 거동의 예측을 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다.
  (1) 계측 전 변위량 추정방법으로서 막장거리 one-D(D: 터널직경)시의 계측결과로부터 간단한 선형 회귀분석을 통해 미지의 변위량을 추정, 현장에서 용이하게 적용할 수 있는 방법을 제안하였으며 기존의 근사함수를 이용하여 추정하는 방법과 비교하였다.
  (2) 국내 터널 현장들의 계측결과를 이용하여 계측 전 변위량을 추정하고 이를 포함하는 막장거리 one-D시의 변위 Data와 최종변위 Data를 통계적으로 분석, 최종적으로 굴착 초기단계에서의 변위와 최종변위간의 상관관계를 유도하였다.

영문 초록

  The Pre-estimate behavior of the tunnel at the investigation and design stage mostly do not match with actual behavior when construction of the tunnel due to the complexity of the ground characteristics. Therefore, in tunnelling, it is important to ascertain the stability of the ground and the safety of support members by daily observation and measurement, and when danger is foreseen, countermeasures, such as the reinforcement and alteration of support or excavation methods have to be taken immediately. For this purpose, understanding deformation behavior of tunnel at an early stage of excavation, as much as possible, before forecasting the final convergence of the tunnel is required. Recently, measurements were performed at most of the tunnelling sites due to the increased understanding for importance of measurements, improved technique, etc., but actual situations are not available to systematize analysis for the result of measurement and utilized data of the behavior of the tunnel. Also, when forecasting the final convergence through initial measurements, even though considered convergence occurs directly after excavation to before measuring begins, but it is difficult to pre-analyze for the appropriate base line suitable for convergence before measuring. Therefore, in this study, performed as follows, to pre-estimate behavior of the tunnel through the field measurement.
  (1) A method, applicable in the field, of estimating unknown convergence by simple linear regression from measurement data of one-D(D: Diameter of tunnel)distance to the face was proposed in order to estimate convergence before measuring, and it was compared with a method by existing approximate function.
  (2) From measurements of two domestic tunnels, unknown convergence before measuring was estimated using the methods as mentioned above, and finally correlations between the final convergence and the initial convergence were derived by statistically analyzing convergence at one-D distance to the face and final convergence containing convergence before measuring.

목차

요약
Abstract
서론
터널 최종변위 예측에 관한 연구동향
계측 전 변위량 예측의 필요성
계측 전 변위량 추정방법
터널 최종변위 예측방법의 현장적용
결론
참고문헌