Abstract
After construction, time-variant seepage and long-term underground motion are representative factors to understand the abnormal behavior of tunnels. In this study, numerical models have been developed to analyze the behavior of tunnels associated with seepage and long-term underground motion. Possible scenarios have been investigated to establish causes-and-results mechanisms. Various parameters such as permeability of tunnel filter, seepage condition, water table, long-term rock mass load, size of damaged zone due to excessive blasting have been investigated. These are divided into two sub-parts depending on the tunnel type and major loading mechanisms depending on the types. For the soft ground tunnels, the behavior associated with seepage conditions has been studied and the effect of permeability change in tunnel-filter and the effect of water-table change which are seldom measurable are investigated in detail. For the rock mass tunnels, tunnel behavior associated with the visco-plastic behavior of rock mass has been studied and the long-term rock mass loads as a result of relaxation and creep have been considered.
시공후 터널의 거동에 영향을 주는 대표적인 인자들로 시간에 따른 투수상태와 지반의 장기거동을 들 수 있다. 본 연구에서는 이러한 인자들과 관련된 터널거동을 분석하기 위한 수치해석모델을 개발하고 터널이 겪을 수 있는 다양한 시공 후 하중 조건에 대하여 수치해석을 수행하였다. 터널 변상에 대한 영향인자와 터널거동의 메카니즘을 파악하기 위해 가능한 모든 변상 발생 시나리오를 구성하였으며, 부직포의 투수계수, 수위상승, 장기적인 이완하중과 과발파로 인한 손상 등 터널의 시공 후 장기 변상에 관련된 인자들이 조사되었다. 시공 후 터널 변상 발생 시나리오는 터널형식과 그에 따른 하중 메카니즘에 따라 크게 두 가지로 구분할 수 있음을 알 수 있었다. 토사터널에 대해서는 투수상태와 관련된 거동이 주요 변상의 원인으로 분석되었으며 배수재의 투수계수 저하와 수위상승에 의한 영향에 대해 분석하였다. 암반 터널에서는 암반의 점소성 거동을 분석하였고 암반의 이완과 크립에 의한 장기적인 이완하중의 영향에 대해 연구하였다.
