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낮은 지표 미고결 지반에서 사전 지반 개량공법의 유효성과 과제

전문가 제언: ○ 미고결 지반의 터널붕괴 과정은 먼저 지하수 유입이 가능한 환경이 조성된 후 기반암의 풍화나 그 밖의 지반이완을 촉진하는 공사과정상의 요인이 작용함으로써 소성영역과 전단변형이 지표면까지 확대되고 결국 굴진한 부분 붕괴와 지표면 함몰로 귀결되는 현상으로 설명할 수 있다. 연약지반의 토사 암석 내에 갱도를 굴착한 경우에는 먼저 천단이나 측벽이 되는 부분에 대하여 붕괴방지의 처치를 강구하여야 한다.

○ 연약지반의 개량공은 기초지반이 연약하여 지지력이 부족하거나 지하수가 있어서 시공하기 어려운 지반을 개량하여 단단하게 하는 것으로 치환공법, 재하공법, 탈수공법 등이 있다. 본고에서는 지표의 깊이가 낮은 미고결 지반에서의 사전 지반 개량공법으로, 천단부분은 굴착 토양과 시멘트를 사전 혼합하고, 측벽부분은 현 지반에 시멘트 등의 고화재를 첨가, 혼합 교반하여 개량체를 형성한 후 개량체가 있는 경우와 없는 경우를 비교 검토한 것이다.

○ 사전지반 개량공에서 개량체의 형상으로서는 터널 천단은 개량체의 두께를 2m정도로 하고, 측벽의 개량두께는 1m로 하는 것이 효과적이다. 금후의 과제는 측벽하부까지를 개량범위로 하는 경우, 측벽하부까지 개량체를 형성하여 지진시의 터널 거동에 대해서 유리하게 작용하고, 변형을 억제하는 것으로 복공콘크리트의 영향을 완화하는 등의 효과를 기대하는 것이다.

○ 터널수요의 증가에 발맞추어 암반거동을 능동적으로 활용하는 NATM 터널기술이 1980년대에 이미 국내에 도입되었고, 근래에는 터널보링 장비를 활용한 기계화 시공이 제한적인 범위에서 가능하게 되었다. 또한 막장전방 탐사기술, 굴착보조공법 및 수치해석적인 모델링 등의 개발에 힘입어 터널굴착과정이 경험적인기술에서 제어 가능한 영역으로 변화되었고, 풍화정도가 심한 도심지 미고결 지반까지 NATM 터널기술이 적용되고 있다.

저자: Nonomura Jouichi et al.
자료유형: 학술정보