표제지
목차
I. 서론 13
1. 연구 목적 및 필요성 13
2. 연구 동향 14
3. 연구 방법 및 범위 15
II. 단층대 조사 및 터널보강 원리 16
1. 대규모 단층대 조사 16
가. 조사 계획 16
나. 조사 방법 및 결과분석 17
2. 터널 굴착 및 보조공법 21
가. 굴착공법 21
나. 보조공법 23
다. 강관다단 보강시 등가물성 산정 26
3. 해석프로그램 30
가. 사용프로그램 30
나. 적용 모델 30
III. 단층대 정밀조사 33
1. 조사 개요 33
가. 조사 목적 33
나. 조사 계획 33
2. 신갈단층 현황 34
가. 지형 및 지질 34
나. 선구조 분석 36
다. 지질이상대 분석 37
라. 지층현황 분석 38
바. 공학적 특성 분석 41
3. 신갈단층대 분포 현황 43
가. 신갈단층대 연장 및 방향성 43
나. 신갈단층 형태 및 규모 44
다. 신갈단층 정밀지질도 및 위험등급 45
라. 신갈단층 영향 분석 46
IV. 단층대 통과구간 보강방안 47
1. 보강 개요 47
가. 굴착방법 및 공법 47
나. 터널 단면 49
다. 지보패턴 50
2. 신갈단층대 보강방안 계획을 위한 예비해석 및 모형실험 54
가. 단층 통과구간 굴착공법 검토 54
나. 단층대 교차각도에 따른 터널거동 검토 56
다. 이격거리에 따른 단층대 영향 검토 58
라. 단층대 폭에 따른 보강영역 검토 60
마. 단층과 노선의 교차 방향에 따른 위험도 평가 62
바. 실내 모형실험을 통한 단층영향권 분석 64
3. 신갈단층대 통과방안 66
가. 단층 방향성에 따른 위험도 분석 66
나. 신갈단층대 보강방안 67
4. 단층대 통과구간 안정성 해석 71
가. 해석 개요 71
나. 안정성 해석 73
V. 결론 76
참고문헌 79
국문요약 81
ABSTRACT 82
〈표 2.1〉 굴착공법 분류 21
〈표 2.2〉 굴착공법 적용범위 23
〈표 2.3〉 터널 보조공법 종류 25
〈표 2.4〉 국내에서 발표된 각종 논문 및 사례 26
〈표 2.5〉 강관과 그라우트 구근의 등가물성치 산정 28
〈표 2.6〉 강관+구근 복합체와 원지반의 등가물성치 산정 28
〈표 3.1〉 시추조사에 따른 TCR, RQD 분포 39
〈표 3.2〉 신갈단층 위험등급 45
〈표 4.1〉 굴착방법의 종류 및 특성 48
〈표 4.2〉 신갈단층 지보패턴 선정시 고려사항 및 반영내용 50
〈표 4.3〉 신갈단층 및 수반단층 지보패턴 52
〈표 4.4〉 굴착공법 검토를 위한 해석조건 및 방법 54
〈표 4.5〉 단층대 교차각도에 따른 터널거동 검토를 위한 해석조건 및 방법 56
〈표 4.6〉 이격거리에 따른 단층대 영향 검토를 위한 해석조건 및 방법 58
〈표 4.7〉 이격거리에 따른 단층대 영향 검토를 위한 해석조건 및 방법 60
〈표 4.8〉 단층 교차 방향 검토를 위한 해석조건 및 방법 62
〈표 4.9〉 실내 모형실험 실험조건 및 방법 64
〈표 4.10〉 단층 교차 방향 검토를 위한 해석조건 및 방법 66
〈표 4.11〉 신갈단층 보강방안 68
〈표 4.12〉 수반단층 보강방안 69
〈표 4.13〉 안정해석 적용 연속체 지반정수 72
〈표 4.14〉 강관다단 그라우팅 보강영격 환산 물성치 72
〈표 4.15〉 단층대 통과방안 검증을 위한 안정성 해석조건 및 방법 73
〈그림 2.1〉 단층대 조사계획 절차 16
〈그림 2.2〉 전기비저항탐사 개요도 18
〈그림 2.3〉 탄성파토모그래피 개요도 18
〈그림 2.4〉 시추공영상촬영 개요도 19
〈그림 2.5〉 초음파주사검층 개요도 20
〈그림 2.6〉 공내전단시험 개요도 20
〈그림 2.7〉 굴착단면 형태별 굴착 개념도 22
〈그림 2.8〉 터널 보조공법 설계 및 시공단계별 고려사항 흐름도 24
〈그림 2.9〉 Mohr-Coulomb 파괴 기준 31
〈그림 2.10〉 Meridional 평면에서의 항복면 32
〈그림 3.1〉 고지형 및 고도 분석 34
〈그림 3.2〉 지질평면도 및 지질단면도 35
〈그림 3.3〉 선구조 분석 36
〈그림 3.4〉 지질이상대 분석 37
〈그림 3.5〉 지층현황 분석 38
〈그림 3.6〉 시추코어 사진(27km387, NTB-8) 39
〈그림 3.7〉 신갈단층대 탄성계수 분포도 41
〈그림 3.8〉 단층대 수침시험 결과 42
〈그림 3.9〉 단층대 풍화도 시험 결과 42
〈그림 3.10〉 단층대 풍화도 시험 결과 43
〈그림 3.11〉 신갈단층 형태 44
〈그림 3.12〉 신갈단층 폭(대심도 경사시추) 44
〈그림 3.13〉 신갈단층 정밀지질도 45
〈그림 3.14〉 신갈단층과 노선저촉 3차원 시뮬레이션 46
〈그림 3.15〉 수반단층과 노선저촉 관계도 46
〈그림 4.1〉 신갈단층대 굴착공법 선정 49
〈그림 4.2〉 터널단면 49
〈그림 4.3〉 지보패턴 선정을 위한 예비검토 51
〈그림 4.4〉 굴착공법 검토를 위한 예비해석 결과 55
〈그림 4.5〉 단층대 교차각도에 따른 터널 거동 해석 결과 57
〈그림 4.6〉 이격거리에 따른 단층대 영향 검토 결과 59
〈그림 4.7〉 이격거리 1.0D일 때 해석결과도(변위) 59
〈그림 4.8〉 이격거리에 따른 단층대 영향 검토 결과 61
〈그림 4.9〉 단층 교차방향에 따른 단층대 영향 검토 결과 63
〈그림 4.10〉 실내 모형실험에서의 터널 내공변위 65
〈그림 4.11〉 이격거리별 단층 영향권 분석 65
〈그림 4.12〉 단층대 통과구간 안정성 해석 위치 71
〈그림 4.13〉 단층대 통과구간 안정성 해석 결과도 74
〈그림 4.14〉 단층대 통과구간 안정성 해석 결과 분석 74
〈그림 4.15〉 단층대 통과구간 안정성 해석 결과도 75
〈그림 4.16〉 단층대 통과구간 안정성 해석 결과 분석 75