Influence of limestone cavity on tunnel stability

석회암 공동이 터널의 안정에 미치는 영향

This study is focused on establishing influence zone caused by tunnelling in limestone site. Therefore, the numerical analysis using the FLAC2D was performed considering various locations and magnitudes of cavities. To reduce the stress concentration, the shape of cavities was designed to ellipse. This parametric study reveals that the cavities located at crown part and edge part of tunnel greatly have influenced on stability of tunnel. The effect of distance between tunnel and cavity which is larger than 1-0D (Tunnel diameter) dose not directly related to stability of tunnel, but the nearer a cavity location was, the larger displacement and stress of reinforcement occured within 0.25D.

석회암 지역에서 불규칙하게 발견되고 있는 공동의 규모와 위치를 표준화하여 터널에 미치는 영향을 수치해석적으로 접근하여 영향권을 설정하였다. 공동의 불규칙한 모서리 부분의 응력집중 문제는 해석의 한계때문에 타원형으로 모델링 되었다. 공동의 위치가 터널의 천단부와 하부 모서리에 있는 경우 가장 큰 영향을 나타났다. 굴착되는 터널크기의 공동이 1D (터널직경)정도 이격되어 있으면 안정성에는 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 터널과 공동의 이격거리가 0.25D (터널직경) 이내의 경우에는 변위 및 지보재에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.