복개 터널구조물의 거동해석 및 설계요소기술개발 : (Development of Analysis Technique and Design Technology for Cut and Cover Tunnels)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objectives of this research project are to suggest the new guidelines which can gurantee the safety and economics for cut and cover tunnels by developing the analysis technique and design technology. Consequently, new guidelines are expected to lead the optimized road construction with keeping the Eco-system. Especially, new construction method reducing the eccentric load analysis technique considering the eccentric load in tunnel design are aimed to be developed to ensure the constructability and to reduce the construction cost for cut and cover tunnels.

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 생태계 보전과 동시에 합리적인 도로건설을 수행할 수 있는 복개 터널구조물의 설계요소기술을 개발함으로써, 향후 안전성과 경제성이 확보된 복개 터널구조물 건설에 설계지침을 제시해주는데 있다. 튿히 편토압을 억제할수 있는 공법 및 편토압을 고려한 복개 터널구조물의 해석기법을 제시함으로써 시공비 절감은 물론 시공성을 향상시키는데 도움을 주고자한다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론
• 1.1 연구개발의 필요성
• 1.2 연구개발 목표 및 내용
• 1.2.1 연구개발의 목표
• 1.2.2 연구내용 및 범위
• 2. 국내ㆍ외 복개 터널구조물의 설계 및 시공현황
• 3. 복개 터널구조물의 라이닝 설계 방법
• 3.1 구조해석적 기법
• 3.2 수치해석적 기법
• 3.3 강성 복개 구조물에 작용하는 토압 산정 방법
• 3.4 기존 라이닝 설계 방법의 문제점 및 대안
• 4. 수치해석 기법을 이용한 복개 터널구조물의 역학적 거동 분석
• 4.1 수치해석 개요
• 4.2 수치해석을 위한 지반정수 산정
• 4.2.4 원지반 지반정수
• 4.2.2 성토체 지반정수
• 4.3 복개 터널 라이닝의 영향인자 분석
• 4.3.1 경계요소(Interface Element)
• 4.3.2 굴착사면 구배
• 4.3.3 복개 터널 라이닝과 굴착사면과의 이격거리
• 4.3.4 성토사면 구배
• 4.3.5 성토고
• 4.3.6 상부 성토사면의 설치위치
• 4.3.7 원지반 측압계수
• 4.3.8 소단
• 4.3.9 영향인자 분석
• 4.4 구조해석과 지반공학적 해석과의 비교·분석
• 4.5 편토압 영향을 받는 복개 터널구조물의 해석기법
• 4.6 편토압 대책 공법
• 4.6.1 지오그리드 및 지오멤브레인의 편토압 저감효과
• 4.6.2 EPS 블록의 편토압 저감효과
• 4.7 소결론 및 2차년도 수치해석 수행계획
• 4.7.1 소결론
• 4.7.2 2차년도 수치해석 수행계획
• 5. 모형토조를 이용한 복개 터널구조물의 역학적거동 분석
• 5.1 모형실험 개요
• 5.2 모형 토조의 제작
• 5.2.1 국내ㆍ외 터널 모형토조 제작현황
• 5.2.2 모형토조 제작을 위한 검토 사항
• 5.2.3 모형 토조 제원
• 5.2.4 상부 가압 장치 제원
• 5.3 터널 라이닝의 제원
• 5.3.1 모형 터널 라이닝 제작을 위한 검토 사항
• 5.3.2 모형실험을 위한 상사성의 기본 원리
• 5.3.3 휨강성(EI)을 이용하는 경우
• 5.3.4 휨강성비(Flexibility ratio)를 이용하는 경우
• 5.3.5 모형 터널 라이닝의 두께 산정
• 5.4 계측기 센서 및 장비
• 5.4.1 라이닝 원주 변형률 측정
• 5.4.2 라이닝에 작용하는 토압 측정
• 5.4.3 지중 토압 측정
• 5.4.4 라이닝 내공 변위 측정
• 5.4.5 라이닝 각부 축력 측정
• 5.4.6 데이터 로거
• 5.5. 되메움 지반 특성
• 5.6 모형 실험의 내용 및 방법
• 5.6.1 라이닝에 발생하는 단면력 산정 방법
• 5.6.2 점하중에 의해 발생하는 라이닝의 변형량
• 5.6.3 가압에 따른 토조내부 응력 변화
• 5.6.4 되메움 과정에서의 라이닝 변형
• 5.7 소결론 및 2차년도 모형 실험 계획
• 6. 결론 및 향후 연구 계획
• 참고문헌