주변여건 변동에 따른 기존터널의 안전영역 설정에 대한 연구

국문 초록 (Abstract)

수도권 인구증가로 인한 주택난 해소와 도시환경 미화를 위해 기존 지하철 터널 주변 지반의 이용이 절실하게 요구되고 있다. 이에 따른 지역개발계획이 진행될 경우에는 지하개발의 심도가 깊어지고 규모도 커지게 될 것이므로 지역개발계획과 지하철 구조물의 안정성 확보라는 두 가지 사안을 충족시켜야 한다. 그러나 주변부지의 이용을 위한 굴착 및 건축물 축조가 이루어지면 지반의 응력이 재배치를 이루게 되어 터널의 안정성에 문제를 일으킬 수 있으며 지하철 구조물의 중요도를 고려할 때 구조물의 안정성을 확보하는 것이 무엇보다 우선해야 한다.
따라서 본 연구에서는 주변 여건 변동에 따른 터널의 안전영역을 설정하기 위하여 일반적인 세 가지 형태의 지층구성을 가진 지반조건에 대해 수치해석을 실시하였고, 터널의 편측 및 상부지반을 굴착하고 건축물을 축조하였을 때 터널의 안정성에 영향을 미치지 않는 범위에 대하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.

(1) 지층조건에 따라 터널의 안전영역이 달라질 수 있으나 지층조건이 양호한 구간이라 할지라도 터널구조물의 안정성을 보장하기 위해서는 측방향터파기의 최소이격거리는 터널직경(D)의 0.5배 이상을 확보하여야 한다.

(2) 편측굴착 및 측방향 가시설 설계시에는 지반의 수평변위를 최소화 하기위해 강성이 좋은 지중연속벽체를 채택하는 것이 좋다.

(3) 상부 굴착시 지층구성에 관계없이 최소한 터널높이(H)의 1배 이상의 토피고를 확보하여야 하며 지층구성이 조건을 만족하지 못할 경우에는 건축물 축조행위를 규제하는 것이 바람직할 것이다.
(4) 지층구성이 양호하여 6층 이하의 소규모 건축행위를 할 수 있을 때에도 건축물 축조위치가 기반암의 역할이 가능한 지반인지를 반드시 확인하고, 건축물 직하부에 전동차가 빈번히 운행되고 있음을 감안하여 진동영향을 고려해야 할 것이다.

(5) 시공시 반드시 터널의 주요지점에 대한 계측관리를 실시하여 터널의 안정성에 영향이 없도록 하여야 할 것이다.