불연속성 지반 내 2-아치 터널의 필러하중과 주변지반의 거동
목차
차 례
제 1 장 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 범위 3
제 2 장 이론적 배경 6
2.1 터널의 이완하중 6
2.1.1 Bierbäumer 이론 6
2.1.2 Kommerell 이론 8
2.1.3 Protodyakonov 이론 10
2.1.4 Engesser 이론 11
2.1.5 Terzaghi 이완하중 12
2.2 지반굴착에 따른 아칭 현상 14
2.3 단일터널 주변 응력상태 16
2.3.1 탄성해석 16
2.3.2 탄소성 해석 20
2.4 병설터널의 응력상태 및 안정해석 23
2.4.1 병설터널 주변 응력상태 23
2.4.2 에너지 개념에 의한 병설터널 안정해석 24
2.5 불연속면을 포함하는 암반의 응력분포 28
2.5.1 암석의 강도 이방성과 불연속성 암반의 강도 28
2.5.2 터널 주변 응력분포에 대한 불연속면의 영향 30
2.5.3 지표면 외력 작용시 불연속면 영향 33
2.6 2-아치 터널 연구 동향 35
2.6.1 수치해석에 의한 연구 35
2.6.2 계측 및 수치해석에 의한 필러하중 산정방법 36
2.6.3 연속성 지반 내 실내 모형시험 연구 37
2.6.4 불연속성 지반 내 실내 모형시험 연구 38
2.6.5 절리암반 내 2-아치 터널의 거동 40
제 3 장 실내 모형시험 41
3.1 실내시험 준비과정 41
3.1.1 모형시험 장치 41
3.1.2 모형터널 43
3.1.3 모형지반 46
3.1.4 시험변수 47
3.1.5 측정장치 48
3.1.6 시험방법 49
3.2 실내시험 결과 51
3.2.1 터널굴착에 따른 하중전이 51
3.2.2 필러에 작용하는 하중 61
제 4 장 대형 모형시험 70
4.1 대형시험 준비과정 70
4.1.1 대형시험 개요 70
4.1.2 모형터널의 규모 71
4.1.3 모형지반 및 재료시험 75
4.1.4 모형시험 경계조건 81
4.1.5 시험변수 81
4.1.6 시험순서 및 방법 84
4.1.7 측정장치 89
4.2 터널 굴착시 거동 90
4.2.1 터널 굴착시 지반 변형 90
4.2.2 터널 굴착시 필러하중 96
4.3 지표면 재하시 거동 103
4.3.1 지표면 재하시 지반변형 103
4.3.2 지표면 재하시 필러하중 108
제 5 장 수치해석 115
5.1 수치해석 조건 및 방법 115
5.1.1 수치해석 모델 및 해석 프로그램 115
5.1.2 구성모델 118
5.1.3 물성결정 및 적용 120
5.1.4 해석조건 120
5.2 수치해석 결과 122
5.2.1 터널 굴착시 지반변위 122
5.2.2 터널 굴착시 터널 주변지반의 응력 125
5.2.3 필러응력 128
5.3 실규모 터널 수치해석 132
5.3.1 수치해석 개요 132
5.3.2 터널 굴착시 거동 135
제 6 장 분석 및 고찰 142
6.1 불연속면 영향을 고려한 필러하중 142
6.1.1 필러하중에 대한 불연속면 영향 분석 142
6.1.2 불연속면 영향을 고려한 환산 토피하중 144
6.1.3 실규모 터널 수치해석에 의한 환산 토피하중 비교 148
6.2 터널 굴착시 필러 주변 지반의 응력 분포 153
6.2.1 불연속면 경사에 따른 터널 직상부 지반의 응력 분포 154
6.2.2 측압계수 변화에 따른 필러 직상부 지반응력 156
6.3 필러 기초부 응력분포 163
6.3.1 모델터널의 의한 필러 기초부 응력 분포 163
6.3.2 실규모 터널의 필러 기초부 응력 분포 168
6.4 지표면 재하시 지반응력과 필러하중 변화 170
제 7 장 결 론 175
참 고 문 헌 177
부 록 183
ABSTRACT 248
