지하수 흐름에 따른 병설터널의 지반거동 분석

• 영문명: Ground Behavior of Parallel Tunnels in Response to Variations in Groundwater Flow
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김민태(Mintae Kim)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』24권 5호, 267~274쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.10.31

국문 초록

도시 개발 확장으로 지하공간 활용이 늘어나면서 지하수위 변화를 고려한 터널 설계 및 시공의 중요성이 커졌다. 지하수위를 고려하지 않은 굴착은 터널 안정성에 큰 영향을 미치며, 최근 이상기후로 인한 지하수위 변동이 이러한 문제를 더욱 심화시켜 터널의 안전성에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 지하수 흐름(정상류와 부정류)에 따른 필러폭, 측압계수, 지하수위를 달리하여 국내에 많이 적용되고 있는 병설터널 주변 지반의 거동을 수치해석적으로 평가하여 터널에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 지하수위의 변화는 터널 주변 지반거동에 큰 영향을 미쳤고, 필러폭이 증가할수록 침하량과 변위량은 감소하는 경향을 보여 필러폭에 의한 터널의 구조적 안정성 효과와 대비되는 결과를 도출할 수 있었다. 또한, 측압계수는 지표침하량과 천단침하량에 비해 내공변위량에 큰 영향을 보였으며, 부정류보다 정상류 조건에서 터널 주변 지반의 거동이 더욱 명확하게 나타났다. 이러한 결과는 병설터널 굴착 시 지하수 흐름을 신중히 고려해야 함을 강조하며, 향후 터널의 설계와 시공에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

영문 초록

With the steady expansion of urban development, the importance of tunnel design and construction has increased, particularly with respect to changes in the groundwater level. Excavation without considering groundwater variations can destabilize tunnels; and this problem has been exacerbated by recent climate change-induced groundwater level fluctuations. This study evaluates the impact of various factors, such as filler width, lateral earth pressure coefficient, and groundwater flow, on tunnels by analyzing the ground behavior around parallel tunnels in Korea. The findings reveal that an increase in filler width reduces settlement and displacement, while the coefficient of lateral earth pressure affects convergence displacement to a higher degree than other settlements. Moreover, steady flow conditions are observed to wield a more pronounced impact on ground behavior than unsteady ones. These findings emphasize the importance of thoroughly evaluating groundwater flow characteristics during tunnel excavation and provide essential data for the future design and construction of parallel tunnels.

목차

1. 서 론

2. 이론적 배경

3. 수치해석

4. 수치해석 결과 및 분석

5. 결 론

References

키워드

병설터널 수치해석 정상류 부정류 필러폭 Parallel Tunnel Numerical Analysis Steady Flow Unsteady Flow Pillar Width