• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.199-217
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• 2004

터널 설계에 있어 갱구부의 위치 및 갱문형식의 선정은 터널 및 갱구사면의 안정성뿐만 아니라, 주위환경과의 조화 및 자연환경 훼손 최소화 등과 같은 환경적인 측면에서도 매우 중요한 부분이다. 현행 국내의 경우 경제성과 시공성 위주의 갱구부 위치 선정으로 과다 절취구간이 발생되어 환경훼손, 민원문제 발생, 과다한 용지 매입비용 등의 여러 가지 부작용이 발생되고 있다. 또한, 갱문 형식의 선정에 있어서 갱구부의 지형여건 및 제반 환경적 영향을 고려하지 않고 원통절개형과 면벽식 갱문의 획일적인 적용으로 주변지형과의 부조화를 이루는 사례가 다수 발생하고 있으며, 갱구부 상단의 유실된 토석이 완충공간의 부족으로 도로 노면상에 낙하되는 사고가 발생하고 있어 그에 대한 대책이 필요한 실정이다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해 갱구부 절취구간 최소화를 위한 구체적인 최소토피고 기준을 마련하였으며, 갱구상단 지형경사의 완급, 갱문주위의 배수기능, 낙석${\cdot}$산사태 등의 발생가능성 등을 고려한 새로운 갱문형식을 제안하고 체계적인 검토를 수행하였다. 이를 통해 점차 강화되는 환경보호정책 방향에 부응하고 자연환경 훼손을 최소화하며, 특히 해빙기와 집중호우시 낙석${\cdot}$눈사태로부터 도로의 안전을 확보할 수 있는 터널 갱문부 설계기준을 제시하였다. 또한, 실제 고속도로 터널의 설계 적용사례를 통하여 본 설계기준의 적용성을 분석하였으며, 실제 갱문 시공사례를 소개하여 향후 설계 및 시공에 도움이 되고자 하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.573-576
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• 2008

절토사면 및 천심도 터널의 경우 불연속면을 따른 블록의 미끄러짐 및 회전 등이 안정성에 큰 영향을 미친다. 국도나 지방도 등을 확장 공사함에 따라 산악이 많은 우리나라 지형의 특성상 절토사면이 많이 발생하게 되고, 경우에 따라서는 이러한 절토사면에 터널이 위치하게 된다. 이런 상황의 터널갱구부 및 인접한 절토사면부에서 붕괴 및 균열이 빈번하게 발생되고 있다. 본 연구에서는 대절토사면과 인접한 터널갱구부에 대하여 편토압이 균열의 주원인인지를 결정하기 위하여 변위 및 응력 패턴을 분석한 사례연구를 제시하였다. 조사대상지역은 울진군에 위치한 터널굴진 현장이고, 붕괴는 터널갱구부와 인접한 절토사면부에서 발생하였으며 터널갱구부 상단의 숏크리트 타설지역에서 다수의 균열이 관찰되었다. 언급한 터널갱구부의 변위 및 응력패턴을 모사하기 위하여 유한차분법에 근거한 플랙을 사용하였으며, 세밀한 수치해석을 위해 편재절리모델을 도입하였다. 마지막으로, 터널갱구부의 균열에 영향을 미친 주원인에 대한 고찰을 다루었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권3호
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• pp.207-216
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• 2002

기존 국내 터널 시공 시 터널의 갱구부는 터널 천단부의 안전성을 고려하여 충분한 아칭효과를 획득할 수 있는 위치를 선정해왔고 그 토피 두께는 평균 터널지름의 약 1.5배에서 2.0배 정도를 요구한다. 이러한 안정된 지층에 갱구부를 위치하도록 하기 위하여, 많은 환경훼손을 감수하며 대규모의 절토를 수행하였다. 그러나 최근에 이런 환경적인 문제를 해결하기 위한 저토피 터널 공법인 Pipe Roof 공법의 일종으로 AT-casing system이 개발되었다. 본 공법은 기존에 알려진 터널 보강공법에 비하여 기술적인 편이성과 정밀성은 물론이고 구조적으로도 매우 안정적이며, 3~5m의 토피 두께에서도 터널의 갱구부를 시공할 수 있어서 환경친화적인 터널을 형성할 수 있다고 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제26권2호
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• pp.38-44
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• 2008

최근에 국내의 도로건설계획은 기존도로의 선형을 개량하거나 변경하는 데에 중점을 두므로, 건설하고자 하는 도로는 보다 현재 직선화되고 있는 추세이다. 국내의 지형은 대부분 산악지로 구성되어 있어 도로선형의 직선화에 따라 많은 교량과 터널의 계획이 불가피하며, 일부 산악터널의 갱구부는 터널굴착시 작업공간이 협소한 가파른 지형을 갖는 산안 계곡에 위치하는 경우가 있다. 이와 같이 가파른 지형에 터널 갱구부 굴착시 대안으로 역방향 굴착을 들 수 있는데, 3가지의 중요한 고려사항이 있다. 첫째, 적정한 폭, 높이, 그리고 길이로 Pilot 터널을 계획하는 것이며, 둘째, 터널 갱구부의 편토압에 대한 영향을 평가하는 것이고, 셋째, 갱구부의 얕은 심도의 지반조건에 대한 터널 안전성을 확보하는 것이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 3차원 수치해석에 의해 얻어진 결과를 토대로 역방향 굴착의 적정성 및 Pilot 터널의 적용 범위를 제안코자 한다. 해석결과 Pilot 터널은 터널 안쪽 $20{\sim}25m$ 지점 전부터 갱구부 쪽으로 굴착하는 것이 적정함을 보이고 있다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2002년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.19-26
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• 2002

서울시에 건설될 새로운 내부 남부순한 도로는 제2 성산대교와 서쪽의 주요 고속화 도로를 연결하는 초고속 도로망을 구축할 것이다. 노선연장은 지하구조물 10.4km를 포함하여 총 34.8km에 달한다. 도로망이 완성되면 수도 서울 중심가의 심한 교통체증은 상당부분 완화 될 것이다. 공사비 7000억원에 이르는 대규모의 서울 남부순환 도로는 3차선 병렬터널 3개 공구를 포함하는 것으로 계획되어졌다. 이들 터널은 3차선, 일방향, 병렬터널로서 계곡부를 관통하며 굴착공법은 대부분 발파공법으로 계획되어져 있다. 가장 긴 관악터널은 지질조건이 복잡하며 따라서, 이런 지반에 적용성이 좋은 발파공법에 의한 굴착으로 계획되어졌다. 특히, 갱구부는 지질상태가 매우 불량하여 풍화암 자연상태로 설계하는 것이 불가능하였다. 설계자들은 터널 화재와 교통사고 등과 같은 터널내에서의 긴급상황에 대한 최적의 대책 수립에 중점을 두어야만 했다. 관악 터널 상부에 위치한 수로관을 통과하는 방법을 찾는 것이 당면 최대 관건이었다. 또한, 갱구부 주변지역의 환경을 보존하고 현장의 자연적인 아름다움 을 유지하기 위하여 굴착량을 최소화하는 공법선정이 중요하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.387-400
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• 2013

본 연구에서는 터널 갱구사면을 대상으로 사면안정성 및 산사태 위험도를 평가하였다. 먼저 사면안정성 해석을 통해 붕괴위험도가 가장 높은 구간을 선정하고 구체적인 붕괴규모를 파악하였다. 해석결과 해발고도 485~495 m인 구간은 강우시 안전율이 0.99로 불안정한 상태로 나타났다. 이 때 붕괴심도는 최대 2.1 m이며 붕괴 길이는 사면의 경사방향으로 18.6 m로 분석되었다. 해당구간에서 사면붕괴 시 파생되는 사태물질의 이동특성을 실시간으로 분석하고 터널 갱구부에 미치는 영향을 파악하고자 산사태 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 해석결과 사태물질은 7.74 m/sec의 평균속도를 보이며 주로 계곡부를 따라 산 하부로 이동하는 것으로 분석되었다. 사태물질은 산 하부로 갈수록 점차 확산되며 10초 후에 터널 갱구부 위를 지나고 20.2초 후에 산하부에 도달하는 것으로 분석되었다. 특히 터널 갱구부는 사태물질 이동경로의 중심부에 위치하고 있어 산사태 발생 시 직접적인 피해를 받는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 추계 학술발표회
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• pp.56-65
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• 2006

계획된 터널 갱구부에서 일부 구간(28m)이 용도폐기된 터널과 교차하여 안전한 시공을 위한 대책방안이 요구되었다. 폐터널은 계획터널과 계획고가 거의 같은 상태에서 경사교차하여 계획터널의 시공 중 안정성과 영구 안정성에 큰 위해 요소가 되었다. 본 터널 벽면을 관통하여 지반에 위치한 폐터널의 일정 구간을 버력과 시멘트 밀크 그라우팅으로 밀실하게 채워 안정성을 확보하였다. 되메움 후 폐터널 교차 구간 시공 시 그라우팅 core를 획득하여 물성시험을 통해 시공품질을 확인하였고, 시공 중 계측을 통해 안정성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권2호
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• pp.87-98
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• 2013

국토의 70%가 산지인 우리나라는 도로건설 등에 필요한 토지가 매우 부족할 뿐만 아니라 환경에 대한 국민들의 관심이 고조되어 터널 시공이 증가하는 추세이다. 남해고속도로 냉정~부산간 확장공사 대동1터널 시공 시 계곡부 위치 및 갱문 이격으로 저토피가 발생하였고, 민원 등으로 착공이 지연되어 관통부 변경이 불가피하였다. 이에 다중TSP를 적용하여 관통부 위치를 변경하였고 안정해석을 실시하였다. 해석결과 터널의 안정성에 문제가 없는 것으로 나타났으며, 시공 중 추가적인 안정성을 확보하고자 계측기 설치 및 기계굴착, 저토피 구간 추가 보강, 반단면 굴착을 실시하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제31권1호
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• pp.104-111
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• 2017

터널은 산림 훼손면적이 다른 공법에 비해 입구부와 출구부만 훼손하면서 도로가 지하로 건설되기 때문에 훼손면적을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 본 연구는 터널 건설 시 산림이 훼손되는 터널입출구부를 중심으로 주변 지형과 관계를 살펴보고, 훼손면적을 최소화하고 지형 훼손을 저감할 수 있는 방향을 제시하기 위해 진입유형별 훼손면적을 살펴보고자 하였다. 연구는 국내 주요도로의 터널 150개를 선별하여 입구부와 출부구를 합쳐 300개 지점에 대해 진입유형을 구분하고 터널 진입부 훼손면적과 터널 상부 훼손면적을 산출하였다. 터널조성 위치에 따른 통계분석결과 진입유형별 훼손면적은 통계적 유의성이 인정되었다. 경사면직교형은 다른 진입유형에 비해 터널입출구부의 훼손면적은 작았으며, 반대로 골짜기진입형, 경사면평행형은 다른 진입유형에 비해 훼손 면적이 크게 나타났다. 지형을 고려한 터널위치 선정은 터널 1개소 당 최대 약 1.5ha 정도의 산림훼손을 줄일 수 있을 것으로 조사되었다.

• 터널과지하공간
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• 제11권1호
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• pp.20-29
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• 2001

터널 굴착으로 인한 천반의 최종 변위는 내공변위 곡선을 시간과 거리에 따른 임의의 함수로 표현하여 예측할수 있다. 본 연구에서는 도심지 주변의 천층 광폭터널에서의 변위 예측식의 적합성을 검토하였다. 연구 대상 터널은 도심과 무등산 공원의 경계에 위치하여 터널 상부의 토피고가 낮고 폭이 넓은 터널이다. 연구 결과, 토피고가 낮은 갱구부에서 풍화암 지반이 강관다단 그라우팅 및 forepoling 보강에 의해 탄소성지반이 아닌 탄성지반에 준하는 특성을 나타내는 풍화암 내지 연암층으로 된 연구대상 터널의 경우 지수함수식이 더 적합한 것으로 나타났다.