The deformation behavior of soil tunnels reinforced with RPUM and fiberglass pipes

RPUM과 유리섬유 파이프로 막장을 보강한 토사터널의 변형거동

In this paper, deformation behavior of shallow subway tunnel excavated in weathered soil and reinforcement effects of longitudinal support measures are investigated via three dimensional FDM analysis. Two excavation methods, half-face excavation and full-face excavation, are considered in simulation to study the influences of excavation methods on tunnel deformation behavior. In addition, the reinforcing effects of RPUM and fiberglass pipe are compared. Face extrusion, covergence, preconvergence, and sidewall displacement are investigated to analyze tunnel deformation behavior, and surface settlement is used to analyze the effects of excavation methods and longitudinal supports measures. The simulation results show that half-face excavation induces larger convergence, preconvergence, sidewall displacement, surface settlement than full-face excavation, while full-face excavation induces larger extrusion than half-face excavation. In addition, under same excavation method, all displacements are larger when RPUM is only used for longitudinal support than when RPUM is jointly used with fiberglass pipes.

본 연구에서는 풍화토층에 굴착된 지하철 터널의 변형거동과 종방향 지보재의 보강효과가 3차원 유한차분해석에 의해 조사되었다. 굴착방법이 터널 변형거동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 반단면 및 전단면의 2가지 굴착방법이 고려되었다. 또한, 우산형 막장보강법 (RPUM) 및 유리섬유 파이프의 보강효과가 비교되었다. 터널 변형거동을 분석하기 위해 막장변위, 내공변위, 선행변위 및 측벽변위가 조사되었고, 굴착방법 및 종방향 지보재의 효과가 지표침하량를 사용하여 분석되었다. 해석 결과, 반단면 굴착이 전단면 굴착 보다 더 큰 내공변위, 선행변위, 측벽변위를 야기시키며, 반면 막장변위는 전단면 굴착이 반단면 굴착에 비해 더 크게 발생됨을 알았다. 또한, 같은 굴착방법에서는 RPUM만이 사용되었을 때가 RPUM이 유리섬유 파이프와 같이 사용되었을 때 보다 모든 변위가 더 켜졌다.