표제지
목차
국문요약 9
제1장 서론 10
1.1. 연구배경 및 목적 10
1.2. 연구내용 및 방법 11
1.2.1. 연구 기초자료 조사 11
1.2.2. 미고결 퇴적층 암반분류 기준 및 지보패턴 검토 11
1.2.3. 터널막장 붕괴 사례 조사 11
1.2.4. 막장붕괴 원인 및 대책 12
제2장 암반분류 기준 및 지보패턴 검토 13
2.1. 미고결 퇴적층 지반의 특징 13
2.2. 미고결 퇴적층 암반분류 14
2.2.1. 국내사례 14
2.2.2. 해외사례 14
2.3. 미고결 퇴적층 지보패턴 검토 16
2.3.1. 미고결 퇴적층 특성분석 16
2.3.2. 점하중 시혐 분석결과 17
2.3.3. 슬레이크 내구성 시험 분석결과 19
2.3.4. 암반분류 기준 제안 21
2.3.5. 지보패턴 결정 22
2.3.6. 지보패턴 적정성 검토 24
제3장 터널막장 붕괴사례 26
3.1. 국내사례 26
3.1.1. A터널 붕괴사례 26
3.1.2. B터널 붕괴사례 31
3.2. 해외사례 51
3.2.1. C터널 붕괴사례 51
제4장 터널 막장 붕괴원인 55
4.1. 지반조건 변화 55
4.2. 지하수위 변동 56
4.3. 미고결 퇴적층 암반분류 기준 미정립 57
4.4. 시공단계 대처 미흡 58
제5장 터널막장 붕괴대책 60
5.1. 조사단계 대책 60
5.1.1. 조사 결과의 신뢰성 확보 60
5.1.2. 조사단계 리스크 선정 60
5.1.3. 지반조사 기준의 강화 61
5.2. 설계단계 대책 62
5.2.1. 미고결 퇴적층 사전 파악후 설계단계 대응방안 수립 62
5.2.2. 원 설계자의 권한과 책임을 부여 할 수 있는 시스템 도입 63
5.3. 시공단계 대책 64
5.3.1. 전방지질 조사기법의 최적조합 64
5.3.2. 건설사업관리 기술자 권한 강화 64
5.3.3. 전문성을 가진 터널기술자 상주 65
5.4. 제도개선 대책 65
5.4.1. 시공단계 확정설계 도입 65
5.4.2. 클라우드 기반 현장 감독 시스템 구축 66
제6장 결론 68
참고문헌 70
ABSTRACT 73
표 2.1. 미고결 퇴적암의 암반분류 기준 14
표 2.2. 해외 미고결 퇴적암의 암반분류 사례 15
표 2.3. 일본 철도터널 암반분류 기준 15
표 2.4. 미고결 퇴적층의 TCR과 RQD 결과 17
표 2.5. 점하중 테스트 결과 18
표 2.6. 미고결 퇴적층 암반분류 기준 제안 21
표 2.7. 미고결 퇴적암 표준 지보패턴 제안 22
표 2.8. 터널 내공변위 관리기준 24
표 2.9. 미고결 퇴적암과 석회암층의 평균 변위진행속도 25
표 3.1. 터널 수치해석 내용 33
표 4.1. 터널 막장붕괴 사고 발생 시 조사 FLOW 55
표 4.2. 신생대 미고결 퇴적층에 대한 압축강도, 전단강도, 변형, 투수특성 분석결과 58
표 5.1. 천단부 및 막장면 연약지층 분포비율에 따른 보강사례 62
그림 2.1. 각력과 기질 13
그림 2.2. 점하중 테스트 18
그림 2.3. 슬레이킹 내구성 시험 횟수별 형상 19
그림 2.4. 슬레이킹 내구성 지수 변화량 20
그림 2.5. 미고결 퇴적암 표준 지보패턴 제안 23
그림 3.1. 터널분할 굴착 및 지보패턴 상세도 27
그림 3.2. 막장면 붕괴사진 27
그림 3.3. 지표함몰 사진 27
그림 3.4. 붕괴구간 지층구성 27
그림 3.5. 터널붕괴 지역 지질 형상 29
그림 3.6. 지하수위 변화 기록 29
그림 3.7. 횡방향 응력감소와 Mohr-Coulomb 파괴포락선 변화 30
그림 3.8. 사고 상황 31
그림 3.9. 그라우팅, 네일링 보강현장 전경 32
그림 3.10. 사고 발생 지점 주변 지표지질 및 과거 하도 34
그림 3.11. 지하지질 및 터널 굴착과 지하수위의 변동 35
그림 3.12. 강우량 및 사고발생 지역 인근 지하수위 36
그림 3.13. 사고 발생 지역 부근 시추조사 위치도 37
그림 3.14. 사고 발생 지역 부근의 지층 예상도 NH14 제외 38
그림 3.15. 사고 발생 지역 부근의 지층 예상도 NH14 포함 39
그림 3.16. 사고 발생 지역 부근 추가 시추조사 위치도 39
그림 3.17. 3차원 공간정보화 결과 예측한 지층 종단면도 41
그림 3.18. 3차원 공간 정보화 결과 예측한 지층 횡단면도 41
그림 3.19. 막장붕괴 구간 선진수평시추조사 시추 결과 43
그림 3.20. STA 4Km 830.35 막장관찰일지 44
그림 3.21. 사고 인접구간 STA 4Km824 A,B 현장계측값 45
그림 3.22. 강관다단 그라우팅 지지 메커니즘 46
그림 3.23. 강관다단 그라우팅 및 차수 그라우팅 보강 현황 46
그림 3.24. 강관다단 그라우트 주입량 47
그림 3.25. 막장면 유출수 발생량과 차수 그라우트 주입량 47
그림 3.26. 해석결과 변위발생 양상비교 48
그림 3.27. 최종단계 거리별 변위 발생 양상 49
그림 3.28. 터널 종단면도 51
그림 3.29. 터널 횡단면도 52
그림 3.30. 지표면 붕괴사진 52
그림 3.31. 지질학적 실사결과 53
그림 3.32. 지하수위 측정 위치 54
그림 3.33. 터널 붕괴지역 주변 지하수위 변화 54
그림 5.1. 도시지역 연약지층 물리탐사 및 조사빈도 사례 61
그림 5.2. 해외 건설관리시스템의 특징 63
그림 5.3. 전방지질 조사기법의 조합 64
그림 5.4. 터널공사의 추진방향 66