터널 열화로 인한 콘크리트 라이닝의 거동에 관한 연구 (A Study on the Concrete Lining Behavior due to Tunnel Deterioration)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반공학회
· 수록지 정보 : 한국지반공학회논문집 / 30권 / 4호 / 21 ~ 34페이지
· 저자명 : 한영철, 정상섬

초록

본 연구는 터널 열화 특성과 이와 관련된 각종 문헌 및 사례조사를 통하여 비교 분석하고 정량적인 해석을 위한영향인자를 도출하여 입력변수를 결정하고 국내 고속철도 터널의 대표단면(풍화암)에 대하여 수치해석을 실시하였다.
해석 결과는 공용 후 30년 경과 시 열화로 인하여 천단침하량은 7.0%, 지표침하량은 30.2%이 증가하고 내공변위는9.0mm가 수축 한 이후 점차 수렴되는 경향을 보였다. 또한 이완하중고는 공사 완료 후 50년 경과 시 터널고의 2.55배까지 증가하여 극한상태에서의 Terzaghi의 제안값 보다 상당히 큰 값을 나타내었으며, 이러한 소성영역의 확장으로인하여 터널 라이닝에 3.20～3.66MPa의 축응력이 추가로 작용하게 되는 경향을 확인하였다. 따라서 이로부터 설계에반영할 수 있는 정량적인 예측기법을 제안하였다.

영어초록

This paper studies the time-dependent behaviors of tunnel and surrounding ground due to tunnel deterioration. In thefirst part, the literature on deterioration characteristics of tunnels was reviewed. In the second part, a numerical analysiswas performed to investigate the behavior of concrete lining on the typical section of Korean high-speed rail tunnel(weathered rock) after determination of input variables related to deterioration impact. The result shows that the settlementat the crown of tunnel and surface ground increased up to 7.0% and 30.2% of the total settlements during constructionstage, respectively, and the internal convergence reduction of 9.0 mm for concrete linings was generated within 30 yearsafter completion of tunnel construction. Also the loosening height increased up to 2.55 times of tunnel height within50 years, which is higher than that of Terzaghi’s recommendation on ultimate state. Due to this process of extendingzones, it is found that additional loads were applied to concrete lining with the axial stress about 3.20～3.66 MPa,which accelerates tunnel deterioration. Finally the quantitative design approach to evaluate time-dependent behavior oflining and surrounding ground due to tunnel deterioration was proposed.

참고자료

· 없음