해저터널의 불연속체 연계해석 시 잠재적 이완영역 평가 방법의 타당성 연구
A feasibility study on the estimation of a potential relaxed zone in the discontinuum coupled analysis of a subsea tunnel
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초록
불연속면이 발달한 암반 내에서 해저터널을 시공할 경우 절리 내의 지하수 흐름이 터널 거동에 커다란 영향을 미치므로 안정성 평가 시 수리-역학적 연계해석이 필요하다. 실무에서는 일반적으로 암반이완하중을 고려하여 터널의 콘크리트 라이닝을 설계한다. 연속체 해석 시 잠재적 이완영역을 터널 주변의 국부안전율 분포를 이용하여 수치해석에 의해 산정하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 절리가 발달한 암반의 경우는 절리의 거동이 터널 전체 거동에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 불연속 암반 내에 터널 굴착으로 인해 발생하는 잠재적 이완영역을 산정하는 방법을 제안하고 민감도 분석 및 연속체 해석 결과와 비교를 통해 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.
Abstract
When constructing a subsea tunnel in discontinuous rock mass, fluid flow in joints has a great influence on the behavior of the tunnel so that hydro-mechanical coupled analysis should be performed for the stability estimation. In practice, relaxed rock load is generally used for the design of tunnel concrete lining. In a continuum analysis, a method based on the distribution of local safety factor around a tunnel was proposed for the estimation of a potential relaxed zone. However, in the case of discontinuous rock mass in which joints are developed, the whole stability of tunnels depends on the behavior of the joints. In this study, therefore, a method is proposed for the estimation of a potential relaxed zone occurred by the excavation of a tunnel in discontinuous rock mass. The suggested method is validated by sensitivity analysis and the comparison with the results of continuum analysis.
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