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빌딩하부 모래자갈층에서 터널시공 중 발생한 지표침하에 의한 빌딩의 손상

Risk Of Buildings Damage Due To Subsidence During Tunnelling Under The Buildings In Sand-Gravel Layer

김치환
한국암반공학회 (Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering)|2015.08|터널과 지하공간 (TUNNEL AND UNDERGROUND SPACE)|제25권 제4호|pp. 383-396

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지표침하강관다단그라우팅모래자갈층Multi stage grouting through large diameter steel pipe빌딩손상도Sand gravel layerGround surface subsidenceRisk of damage to building
주제분류자원공학

초록

모래자갈층에서 터널굴착 시 발생하는 지표침하에 의해 지상빌딩에 발생하는 손상도를 분석하였다. 모래자갈층의 두께와 터널까지의 심도는 약 20m이고 터널의 폭과 높이는 각각 12m, 8.6m이다. 터널은 막장전방을3열의 강관다단그라우팅으로 보강하면서 시공하였다. 터널시공 중에 빌딩주변 36개소에서 지표침하를 계측하였고 이를 이용하여 3차원 지표침하면을 구하고 빌딩의 위치에 따라 처짐비와 수평변형율로 빌딩의 손상도를평가하였다. 시공 중 계측된 지표침하는 약 1~4mm로 작았고 빌딩은 수평압축변형을 받는 상태가 되어 빌딩에손상이 발생하지 않았다.

Abstract

It is analyzed the risk of building damage due to ground surface subsidence occurred during constructing a tunnel below buildings in sand-gravel layer. The overburden and the thickness of sand-gravel layer is about 20m and the width and the height of the tunnel are 12m and 8.6m, respectively. The tunnel is pre-reinforced by umbrella method with three rows of long steel pipes and grouting. Surface subsidence is measured at 36 points surrounding buildings and measured data are used to calculate optimized three dimensional subsidence surface. Depending on the building location, deflection ratio and horizontal strain are calculated to evaluate the risk of building damage. No damage occurs at the buildings because of both the small deflection ratios involved 1~4mm subsidence and compressive horizontal strains.

참고문헌 (44)

  1. 서울지하철 9호선 3단계918공구 건설공사 지반조사보고서, "서울특별시도시기반시설본부", ~ (2011)
  2. 서울지하철 9호선 3단계918공구 건설공사 실시설계보고서, "울특별시도시기반시설본부", ~ (2011)
  3. 지하철918공구 월간계측보고서(2014.12), "SK건설", ~ (2014)
  4. A. R. Selby, "Tunnelling in soils-ground movements, and damage to building in Workington, UK", Geotechnical and Geological Engineering, 17, pp.351~371 (1999)
  5. B. M. New, "Ground movement model validation at the Heathrow Express trial tunnel", Tunnelling94, Tunnelling-Int. Sympo., 94, pp.301~332 (1994)
  6. Bjerrum L., "Discussion on proceedings of the european conference on soil mechanics and foundation engineering, V.III", Norweigian Geotech. Inst. Publ, (98), pp.1~3 (1963)
  7. Cyrus D. Garner, "Subway tunnel design using a ground settlement profile to characterize an acceptable configuration", Tunnelling and Underground Space Technology, 35, pp.219~226 (2013)
  8. D. M. Potts, "The influence of an existing surface structure on the ground movements due to tunnelling", Int. Symp. on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, pp.573~578 (1996)
  9. D. M. Potts, "A structure’s influence on tunnelling-induced ground movements", Proc. Instn Civ. Engrs Geotech. Engng, 125, pp.109~125 (1997)
  10. Dott. Ing, "Evaluation of superficial settlements in low overburden tunnel TBM excavation:Numerical approaches", Geotechnical and Geological Engineering, 23, pp.263~271 (2005)
  11. Edward J. Cording, "Assessing movement and damage due to underground construction", Korean Geotechnical Society Spring Conference, pp.III.1~III.40 (2004)
  12. Eric Leca, "ITA", AITES report 2006 on settlements induced by tunnelling in soft ground, 2007, pp.22, 119~149
  13. Fernando Rodriguez-Roa, "Ground subsidence due to a shallow tunnel in dense sandy gravel", J. of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 128(5), pp.426~434 (2002)
  14. Hamid Chakeri, "Effects of important factors on surface settlement prediction for metro tunnel excavated by EPB", Tunnelling and Underground Space Technology, 36, pp.14~23 (2013)
  15. Harvey E. Wahls, "Tolerable settlement of buildings", Proc. American Society of Civil Engineers, 107(GT107), pp.1489~1504 (1981)
  16. Ibrahim Ocak, "Control of surface settlements with umbrella arch method in second stage excavations of Istanbul Metro", Tunnelling and Underground Space Technology, 23, pp.674~681 (2008)
  17. J. B. Burland, "Assessment of risk of damage to buildings due to tunnelling and excavation", Earthquake Geotechnical Engineering, pp.1189~1201 (1997)
  18. J. B. Burland, "Theme lecture: Subsidence due to tunnelling and its effects on buildings", Proc. Int. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Eng., 14(4), pp.2399~2402 (1997)
  19. J. P. Kimmance, "Observations of deformations created in existing tunnels by adjacent and cross cutting excavations", Int. Symp. on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, pp.707~712 (1996)
  20. Jinyang Fu, "Response of the ground and adjacent buildings due to tunnelling in completely weathered granite soil", Tunnelling and Underground Space, 43, pp.377~388 (2014)
  21. Julie A. Clarke, "Evalution of risk assessment procedures for buildings adjacent to tunnelling works", Tunnelling and Underground Space, 40, pp.333~342 (2014)
  22. 김치환, "계측에 의한 지하철터널 교차부의 안정성 검토", 터널과 지하공간, 15(1), pp.71~79 (2005), 한국암반공학회
  23. 김치환, "계측치와 변위함수에 의한 시공 중인 터널의 최종변위 예측", 터널과 지하공간, 20(6), pp.408~420 (2010), 한국암반공학회
  24. 김치환, "저심도 터널의 천단침하 및 내공변위의 초기변위속도와 최종변위의 관계", 터널과 지하공간, 23(2), pp.110~119 (2013), 한국암반공학회
  25. 김치환, "수평경사계와 천단침하계에 의한 터널막장 전후방의 천단침하 계측", 터널과 지하공간, 23(2), pp.120~129 (2013), 한국암반공학회
  26. 김치환, "풍화암반 저심도 터널 굴착 중 발생한 지표침하의 특성", 터널과 지하공간, 23(5), pp.337~346 (2013), 한국암반공학회
  27. 김치환, "모래자갈과 암반의 복합지층에 시공한 저심도 터널의 사례연구", 터널과 지하공간, 25(3), pp.244~254 (2015), 한국암반공학회[DOI]
  28. Kim Hak-Moon, "The ground movement and damage assessment of building in urban excavation", 지반공학회지반굴착, 2003, 3~35
  29. 김선홍, "Umbrella arch 공법의 적용에 따른 횡방향 지표침하량 예측에 관한 연구", 터널과 지하공간, 12(4), pp.259~267 (2002), 한국암반공학회
  30. Linh Truong-Hong, "Impact of modeling architectural detailing for predicting unreinforced masonry response to subsidence", Automation in Construction, 30, pp.191~204 (2013)
  31. M. A. Marshall, "Movements and stress changes in London Clay due to the construction of a pipe jack", Int. Symp. on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, pp.719~724 (1996)
  32. M. Maleki, "An equivalent beam model for the analysis of tunnel-building interaction", Tunnelling and Underground Space, 26, pp.524~533 (2011)
  33. Marco D. Boscardin, "Building response to excavation-induced settlement", Journal of Geotechnical Engineering, 115(1), pp.1~21 (1989)
  34. Meen-Wah Gui, "Estimation of tranverse ground surface settlement induced by DOT shield tunnelling", Tunnelling and Underground Space Technology, 33, pp.119~130 (2013)
  35. Paul Simmon Dimmock, "Effect of building stiffness on tunnelling-induced ground movement", Tunnelling and Underground Space, 23, pp.438~450 (2008)
  36. R. B. Peck, "Deep excavations and tunnelling in soft ground", Proc. 7th ICSMFE, Mexico, State-of-the art Report, pp.225~290 (1969)
  37. R. C. K. Wong, "Prediction of ground movements above shallow tunnels", Int. Sympo. on Prediction and Performance in Geotechnical Engineering, pp.329~343 (1987)
  38. R. J. Mair, "Prediction of ground movements and assessment of risk of building damage due to bored tunnelling", Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, pp.713~718 (1996)
  39. J. Boone, "Comparative evaluation of building responses to and adjacent braced excavation", Can. Geotech. J, 36, pp.210~223 (1999)
  40. 손무락, "터널굴착으로 발생한 지반거동에 대한 수치해석적 분석", 한국터널지하공간학회 논문집, 11(3), pp.229~242 (2009), 사단법인 한국터널지하공간학회
  41. Storer J. Boone, "Ground-movement-related building damage", Journal of Geotechnical Engineering, 122(11), pp.886~896 (1996)
  42. W. J. Rankin, "Ground movements resulting from urban tunnelling: predictions and effects", Engineering Geology of Underground Movements, Geological Society Engineering Geology Special Publication, (5,), pp.79~92 (1988)
  43. Wei-I. Chou, "Predictions of ground deformations in shallow tunnels in clay", Tunnelling and Underground Space Technology, 17, pp.3~19 (2002)
  44. Yun Bai, "Key protection technique adopted and analysis of influence on adjacent buildings due to the Bund Tunnel construction", Tunnelling and Underground Space, 41, pp.24~34 (2014)

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