파쇄대가 터널 주변 암반의 변형 거동에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구
Numerical Analysis on the Effect of Fractured Zone on the Displacement Behavior of Tunnel
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초록
이방성/비균질 암반은 터널 굴착에 의해 매우 다양한 변형거동을 나타내며, 이는 암반 내 존재하는 단층 및 절리 그리고 파쇄대 등과 같은 지질학적 요소들의 공간적인 특성에 의해 크게 좌우된다. 본 논문에서는 파쇄대가 존재할 경우 2차원 수치해석을 통해 여러 가지 영향인자들에 대한 매개변수 분석을 수행하였다. 그 결과 파쇄대 폭 및 위치 그리고 지보 등에 따라 터널 변위는 분석 위치마다 매우 상이하게 나타났다. 그러나 불연속면 및 파쇄대는 3차원적 기하구조를 나타내므로 3차원 지반 구조적 특성을 고려할 수 있는 3차원 해석이 필수적이라고 판단된다. 또한 기술적으로 안전하고 경제적인 터널 건설을 위하여 불확실한 지반조건 및 환경여건에 매우 유연하게 대처할 수 있는 설계/시공 기술이 필요하다고 판단된다.
Abstract
Anisotropic/heterogeneous rock mass shows various deformation behavior types due to tunnelling because deformation behavior is largely controlled by the spacial characteristics of geological factors such as faults, joints and fractured zone in rock mass. In this paper 2-dimensional numerical analysis on the several influencing factors is performed considering fractured zone located near tunnel. This numerical analysis shows that deformation behavior of tunnel are very different according to the width and the location of fractured zone and support method. However, 3-dimensional analysis is necessary to consider 3-dimensional geometrical characteristics sufficiently since discontinuity and fractured zone have 3-dimensional geometry. Also flexible design/construction guidelines for tunnelling are required to cope with uncertain ground condition and circumstance for technically safe and economic tunnel construction.
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