초록
터널 굴착시 막장의 안정성은 주변지반 및 터널 지보재의 안정성과 아울러 가장 중요하게 평가되어야 할 요소 중의 하나이다. 특히 터널이 지하수위 하에서 시공될 경우 지하수 흐름에 따라 터널 막장에서 발생하게 되는 침투력은 터널 막장의 안정성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 침투력은 터널 설계 및 시공시 터널 막장의 안정성 측면에서 중요하게 평가되어야 할 요소이다. 본 연구에서는 지하수위 하에서 터널이 시공될 경우 발생하는 침투력과 관련하여 터널 굴진율이 본 칩투력에 미치는 영향에 대해서 언급하였다. 터널 굴진율을 고려한 지하수 흐름해석을 위하여 유한요소 해석 프로그램이 개발되었다. 본 프로그램을 이용하여 터널 굴진율 및 지반의 투수특성이 터널 막장에 작용하는 침투력에 미치는 영향을 매개변수 분석을 통하여 연구하였다. 본 연구결과, 터널 굴진율은 터널 막장에 작용하는 침투력을 평가하는데 있어서 중요한 추가된 요소로 고려되어야 하며, 결론적으로 터널 막장의 안정성을 유지하기 위한 지보압의 합리적인 산정을 위한 방법론을 제시할 수 있었다.
The stability of a tunnel face is one of the most important factors in tunnel excavation. Especially, if a tunnel is located under groundwater level, groundwater may flow into the tunnel face and seepage forces acting on the tunnel face due to groundwater flow may affect seriously the stability of the tunnel face. Therefore, the seepage pressure at the tunnel face should be considered fir the proper design and safe construction of a tunnel. In this paper, the effect of tunnel advance rate on the seepage forces acting on the tunnel face was studied. The finite element program to analyze the groundwater flow around a tunnel with the consideration of tunnel advance rate was developed. Using the program, the parametric study for the effect of the tunnel advance rate and hydraulic characteristics of the ground on the seepage forces acting on the tunnel face was made. From this study, it was concluded that the tunnel advance rate must betaken into consideration as an additional parameter to assess the seepage forces at the tunnel face and a rational design methodology fer the assessment of support pressures required for maintaining the stability of the tunnel face was suggested for undetwater tunnels.
