1. 서 론
2. Shield TBM 굴착에 따른 단계별 침하
3. 수치해석 모델링 및 검증
3.1 수치해석 모델링
3.2 수치해석 모델 검증
4. 수치해석 결과 및 분석
4.1 터널 직경에 따른 침하 분석
4.2 지반의 탄성계수에 따른 침하 분석
5. 결론 및 향후 연구
1. 서 론
최근 국내외 대도시에서는 교통 혼잡과 공간 부족 문제를 해결하기 위해 지하 인프라 확충이 활발하게 추진되고 있으며, 이와 함께 도심지에서의 시공에 적합하고 굴착 안정성을 확보할 수 있는 TBM 공법의 적용이 확대되고 있다. 그러나 지하공간을 굴착하는 과정에서는 지반교란으로 인한 지표침하가 필연적으로 발생하며, 심각할 경우 지상 구조물이 밀집된 도심지에서는 구조물 손상이나 붕괴로 이어질 가능성이 있어 이에 대한 정확한 예측과 체계적인 관리가 필수적이다.
Ercelebi et al. (2011)은 실제 TBM 시공 사례를 기반으로 단기침하 및 침하곡선 예측 기법을 비교하여, 수치해석과 해석적 접근법이 계측 데이터와 유사한 결과가 나타나는 것을 확인하였다. Ahn et al. (2018)은 Shield TBM 굴착 시 뒤채움압과 막장압 변화가 침하에 미치는 영향을 3차원 수치해석을 통해 분석하였다. 그 결과, 지표 및 천단침하는 뒤채움압보다 막장압의 변화에 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. Forsat et al. (2022)은 병렬 TBM 굴착 조건에서 터널 간 이격거리와 시공 조건 변화에 따른 최대침하 및 침하폭의 변화를 분석하였으며, 그 결과 단일터널에 비해 병렬터널에서 더 큰 침하가 발생함을 확인하였다. Agarwal and Sarkar (2024)는 layered soil 조건에서 TBM 굴착에 따른 지표침하를 대상으로 매개변수 연구를 수행하였으며, 터널 직경, 뒤채움압, 지반의 강성 등이 침하 거동에 유의한 영향을 미치는 것을 확인하였다.
이와 같이 TBM 굴착으로 인한 지표침하에 관한 연구는 수치해석과 실측 데이터 기반으로 지속적으로 수행되어 왔다(Jung et al., 2022; Shin et al., 2025). 그러나 대부분의 연구는 굴착 완료 후 나타나는 최대침하량 또는 침하곡선에 초점을 두고 있으며, 침하 발생 과정을 시공 단계별로 구분하여 분석한 사례는 제한적이다. 실제 Shield TBM 굴착 과정에서는 막장면에서 발생하는 막장침하, 쉴드 외경과 지반의 상호작용에 따른 쉴드침하, 그리고 테일보이드 및 그라우트 주입 과정에서 발생하는 테일침하가 서로 다른 시점에 나타난다. 이러한 침하는 굴착 단계별로 침하를 유발하는 주요 메커니즘과 제어 변수가 상이하므로, 단일 침하량 중심의 접근은 침하 발생 원인 규명과 시공 위험요소 관리에 한계를 초래할 수 있다. 따라서 터널굴착 조건에 따라 단계별 침하 특성을 분리하여 정량적으로 분석할 필요가 있다.
이에 본 연구에서는 터널 직경과 지반의 탄성계수를 주요 변수로 설정하고, 이전 선행연구(Yun et al., 2025)에서 현장 계측자료를 통해 검증된 3차원 수치해석 모델을 적용하여 Shield TBM 굴착에 따른 종방향 및 횡방향 침하곡선을 분석하였다. 또한 막장침하, 쉴드침하, 테일침하로 구분된 단계별 침하 거동과 전체 침하에서 각 단계가 차지하는 상대적 비중을 평가하였다. 결과적으로 직경이 크고 강성이 낮을수록 테일침하의 비중이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 TBM 시공 단계별 침하 제어 전략 수립과 설계 단계의 위험 관리에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
2. Shield TBM 굴착에 따른 단계별 침하
Shield TBM 굴착에 따른 지표침하는 굴착 완료 이후에 단일하게 발생하는 현상이 아니라, 굴착 전후의 응력 재분포와 시공 과정에 따라 시간적으로 구분되는 여러 단계의 침하가 누적되어 나타난다. 일반적으로 Shield TBM 굴착 과정에서의 침하는 선행침하, 막장침하, 쉴드침하, 테일침하, 그리고 후방침하의 다섯 단계로 구분하여 설명할 수 있다(Fig. 1).
Fig. 1은 Shield TBM 굴착에 따른 단계별 침하 양상이다. 선행침하는 TBM이 막장 도달하기 이전, 굴착에 따른 응력 재분포가 전방 지반으로 전달되면서 발생하는 침하이다. 막장침하는 TBM 굴착 시 막장면 전방에서 발생하는 응력 이완과 지반 변형에 의해 유발되며, 막장 안정 조건, 지반 강성 및 터널 기하 조건 등에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다(Mair and Taylor, 1997). 쉴드침하는 TBM 쉴드 외경과 주변 지반 간의 상호작용으로 인해 발생하는 침하이다. 테일침하는 쉴드 후방에서 세그먼트 설치 이후 형성되는 테일보이드와 지반의 재배열 과정에서 발생하는 침하로, 지반의 체적 변화 특성 및 기하학적 조건에 따라 그 거동이 달라질 수 있다(Lee et al., 1992). 마지막으로 후방침하는 TBM 굴착 및 라이닝 설치 완료 이후에도 시간 경과에 따라 발생하는 침하로, 주로 지반의 장기 거동 특성이 영향을 미치며 전체 침하량에서 차지하는 비중은 미미하다.
Fig. 1.
Schematic diagram of settlement caused by shield TBM tunneling, redrawn based on Sugiyama et al. (1999)
이와 같이 TBM 굴착에 따른 침하는 발생 시점과 메커니즘이 상이한 여러 단계의 침하가 복합적으로 작용한 결과로 이해될 수 있다. 본 연구에서는 선행침하와 막장침하가 Shield TBM 접근 및 굴착 과정에서 연속적으로 발생하며 명확히 구분하기 어려운 점을 고려하여 이를 하나의 단계로 정의하였다. 또한 후방침하는 굴착 완료 이후 지반의 압밀 거동에 의해 장기적으로 발생하는 침하로써, 본 연구에서는 시공 중 발생하는 단기 침하 분석에 초점을 두어 이를 제외하였다.
본 연구에서는 단계별 침하를 TBM의 위치에 따른 종방향 침하곡선의 변화로 구분하였다. 막장침하는 TBM 막장면이 계측 단면에 도달하기 전까지 발생한 침하로 정의하였으며, 쉴드침하는 막장면 통과 이후 쉴드가 해당 단면을 통과하는 과정에서 추가적으로 발생한 침하로 정의하였다. 또한 테일침하는 쉴드 후단 통과 이후 발생하는 침하로 정의하였으며, 테일보이드 형성과 그라우트 주입에 따른 영향을 포함하였다. 전체 침하량은 막장침하, 쉴드침하 및 테일침하의 누적값으로 산정하였다.
3. 수치해석 모델링 및 검증
3차원 수치해석은 터널 굴착으로 인해 발생하는 지반 침하를 연구하기 위한 대표적인 방법으로, 다수의 연구자들에 의해 폭넓게 활용되어 왔다(Liu et al., 2021; Hao et al., 2022; Yun et al., 2024). 현장 계측 결과와 비교 검증된 연구들(Galli et al., 2004; Janin et al., 2015)에 따르면, 3차원 모델은 2차원 모델 대비 지반 변형을 더욱 정확하게 예측하는 것으로 잘 알려져 있다. 다만, 모델링 기법과 일부 가정은 연구자에 따라 상이할 수 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 실제 Shield TBM 시공 현장의 계측 데이터를 기반으로 3차원 수치해석 모델을 구현하고 현장과 수치해석 결과 데이터를 비교하여 본 모델의 신뢰성을 검증하였다. 또한 본 연구는 이전 선행연구에서 검증된 수치해석 모델링 기법을 기반으로 수행되었다(Yun et al., 2025). 본 연구에서는 모델 검증 과정의 세부 내용을 모두 반복적으로 기술하기보다는 검증에 필요한 핵심 사항만을 제시하였으며, 검증된 모델을 활용하여 Shield TBM 굴착 단계별 침하 특성을 분석하는 데 중점을 두었다.
3.1 수치해석 모델링
본 연구에서는 FEM 프로그램인 MIDAS GTS-NX를 사용하였다. 경계조건의 영향을 최소화하기 위해 터널 직경의 3–4배 이상을 좌, 우측 경계를 설정하였다(Gamnitzer et al., 2024; Mao et al., 2025). 지반은 Mohr-Coulomb 모델을 적용하였으며, Shield TBM의 쉴드, 세그먼트, 그라우트는 Elastic 모델로 적용하였다. 또한 테일보이드에 주입되는 그라우트는 시간에 따른 강도 경화 특성을 반영하기 위해 Fig. 2와 같이 현장에 적용된 경화 곡선을 기반으로 하여 시간 경과에 따른 강도 증가를 수치해석에 반영하였으며, 3차원적으로 충진되는 것을 모사하기 위하여 Solid 요소로 모델링하였다(Yun et al., 2025).
Fig. 3은 막장압과 뒤채움압을 수치해석을 통해 모사한 것을 나타낸다. 막장압은 터널 막장면에 직접 적용하였으며 뒤채움압의 경우 그라우트 주입 이후 테일보이드 구간에 직접 적용하여 수치해석에 반영하였다.
본 연구에서는 Shield TBM 터널링의 과정을 Fig. 4와 같이 모사하여 수행하였다. 그라우트의 경우 시간에 따라 경화되는 것을 반영하기 위해 탄성계수를 하루 단위로 조정하였으며, 초기 1일 이내에 그라우트의 전체 강도가 80% 이상으로 발현되는 특성을 고려하여 뒤채움압은 그라우트 주입 직후 1일 동안만 적용한 후 제거하였다. 또한 세그먼트 링 폭은 1.5 m로 설정하고 하루에 7.5 m를 굴착하는 것으로 가정하여 시공 과정을 일관되게 모사하였다.
3.2 수치해석 모델 검증
Shield TBM 굴착을 모사하기 위한 수치해석 모델을 구축하기 위해, 본 연구에서는 Tehran Metro Line 7 프로젝트의 시공 데이터를 활용하였다(Chakeri et al., 2013)(Fig. 5(a)). 해당 현장은 토피고 20.8 m이며 Shield TBM의 직경은 9.2 m, 쉴드의 길이는 9.0 m이다. 세그먼트의 경우 외경은 8.85 m, 두께는 0.35 m였다.
Fig. 5(b)는 시공 현장의 지질도를 나타내며, 수치해석에 적용된 지반의 물성치는 Table 1에 정리하였다. 또한 쉴드, 세그먼트 및 그라우트 재료의 물성치는 Table 2에 제시하였다. Fig. 2에서 제시된 그라우트의 탄성계수 경화곡선은 최대 3 GPa까지 발현되는 것으로 정의되어 있으나, 본 현장에 적용된 그라우트의 실제 최대 탄성계수는 1 GPa로 확인되었다. 이에 따라, 현장 조건과의 적합성 확보를 위해 전체 경화곡선을 0.33의 스케일 계수를 통해 변환하여 수치해석에 반영하였다.
Table 1.
Geological properties of Tehran Metro Line 7
Table 2.
Properties of structural materials
| Structure | Elastic modulus (GPa) | Poisson’s ratio | Density (kg/m3) |
| Shield | 200 | 0.25 | 7,840 |
| Segment | 27 | 0.2 | 2,400 |
| Grout | 1 | 0.25 | 1,200 |
막장압은 Chakeri et al. (2013)에서 적용된 55 kPa를 동일하게 적용하였으며 뒤채움압은 현장 자료에서 특정 제시값이 존재하지 않는 점을 고려하여, 뒤채움압은 막장압에 0.2 bar를 추가한 75 kPa로 설정하였다. MOLIT (2023)에서는 뒤채움압이 세그먼트에 작용하는 외압보다 크게 설정되어야 함을 제시하고 있다. 본 연구에서는 세그먼트에 작용하는 외압이 동일 심도에서의 대표적인 지반 응력 수준을 나타내는 막장압과 유사하다고 가정하여, 막장압에 0.2 bar를 가산한 값을 뒤채움압으로 적용하였다. 또한 Chakeri et al. (2013)에서는 지하수 조건에 대한 정보가 제시되어 있지 않아, 본 연구에서도 지하수 조건은 고려하지 않았다.
Fig. 6은 본 연구에서 구축한 3차원 유한요소 수치해석 모델을 나타내며, 기본 요소망 크기를 1 m로 설정하였다. 해석 결과, 지표면 최대 침하량은 7.4 mm로 산정되었다. Tehran Metro Line 7 현장 데이터에 따르면 최대 침하량은 7.1 mm로 계측되었으며(Fig. 7), 본 연구에서 구현한 수치해석 모델의 예측값과의 차이는 0.3 mm, 이에 따른 오차율은 4.23%로 나타나, 현장 데이터를 높은 정확도로 재현하고 있음을 확인하였다(Fig. 8). 다만 검증에 활용한 현장 자료는 최대 침하량만이 제시되어 있어, 본 연구의 검증은 최대 침하량 재현성을 기준으로 수행하였다.
4. 수치해석 결과 및 분석
본 연구에서는 앞서 현장 계측 자료를 통해 검증된 수치해석 모델링 방법을 동일하게 적용하였다. Fig. 9는 본 연구에서 구축한 수치해석 모델을 나타내며, 터널의 굴착 심도는 18 m로 설정하였다. 모델 검증 단계에서 적용된 쉴드, 세그먼트, 그라우트의 재료 물성은 본 해석에서도 동일하게 유지하여 해석의 일관성을 확보하였다. 해석에 고려한 주요 변수는 터널 직경과 지반의 탄성계수이다. 터널 직경은 3 m, 6 m, 9 m, 12 m의 4가지 조건으로 설정하였으며, 지반의 탄성계수는 50 MPa, 100 MPa, 200 MPa, 400 MPa의 4가지 조건을 적용하여 매개변수 해석을 수행하였다. 지반 조건은 지층 구조에 따른 영향을 최소화하고 터널 직경 및 지반 탄성계수의 영향을 비교하기 위하여 풍화암 단일 지층으로 가정하였으며, 적용 물성은 Table 3에 제시하였다.
Table 3.
Geological properties of ground
| Ground type |
Elastic modulus (MPa) |
Density (kg/m3) |
Cohesion (kPa) |
Angle of friction (°) | Poisson’s ratio |
| Weathered rock | 50 | 2,100 | 30 | 32 | 0.3 |
| 100 | |||||
| 200 | |||||
| 400 |
막장압은 지반의 정지토압을 기준으로 식 (1)을 통해 177.66 kPa로 산정하였으며, 뒤채움압은 막장압에 0.2 bar를 가산한 197.66 kPa를 적용하였다(MOLIT, 2023). 막장압과 뒤채움압은 식 (1)과 같이 토피고 및 지반 조건에 따라 변화하는 변수이므로, 본 연구에서는 해당 변수의 영향을 통제하기 위해 터널 심도와 지층 조건을 고정하여 해석을 수행하였다.
4.1 터널 직경에 따른 침하 분석
터널 직경은 굴착으로 인한 지반 침하 거동에 유의한 영향을 미치는 주요 인자이다(Aswathy et al., 2022; Wang et al., 2023). 본 연구에서는 직경의 영향에 대한 분석을 위해 지반의 탄성계수는 50 MPa로 고정하여 Shield TBM 시공 중 발생하는 침하 거동을 직경 변화 관점에서 비교 분석하였다.
Fig. 10은 터널 직경 변화에 따른 종방향 및 횡방향 침하곡선을 나타낸다. 종방향 침하곡선에서 지표면 최대 침하량은 터널 직경이 3 m일 때 4.47 mm로 나타났으며, 직경이 6 m, 9 m, 12 m로 증가함에 따라 각각 9.84 mm, 15.99 mm, 25.13 mm로 증가하였다(Fig. 10(a)).
또한 횡방향 침하곡선에서는 터널 직경이 증가함에 따라 침하곡선의 폭이 점진적으로 확장되는 경향이 나타났으며, 이는 굴착에 의한 영향 범위가 직경 증가와 함께 확대됨을 의미한다(Fig. 10(b)).
터널 직경이 3 m에서 6 m로 증가할 때 최대 침하량은 120.13% 증가하였고, 6 m에서 9 m로 증가할 때 62.50%, 9 m에서 12 m로 증가할 때 57.16% 증가하였다. 이러한 결과는 터널 직경 증가에 따른 침하량 증가 경향이 선행 연구의 결과와 일치함을 보여준다(Chakeri et al., 2013; Aswathy et al., 2022; Wang et al., 2023).
Fig. 11과 Table 4는 터널 직경에 따른 단계별 침하 결과를 나타낸다. Fig. 11(a)는 터널 직경에 따른 막장, 쉴드, 테일 침하의 변화를 보여주는 그래프이다. 직경 3 m에서는 막장 침하가 가장 크게 발생하였으며, 쉴드와 테일 침하는 상대적으로 낮은 수준을 보였다. 반면, 직경이 6 m 이상으로 증가할수록 테일 침하가 가장 크게 발생하였고, 쉴드 침하는 모든 직경에서 가장 작은 침하량을 유지하였다.
Fig. 11(b)는 직경별 최대 침하량에 대한 막장, 쉴드, 테일 침하의 기여 특성을 백분율로 나타낸 그래프이다. 막장 침하의 비중은 직경 증가에 따라 감소하는 반면, 테일 침하의 비중은 가장 큰 증가폭을 나타내어 대구경 터널일수록 테일 침하가 지반 변형을 주도할 가능성이 높음을 확인하였다. 쉴드 침하의 기여율은 23–26% 범위에서 비교적 일정하게 유지되어 직경 변화에 대한 민감도가 낮은 것으로 해석된다.
직경 3 m급 소구경 터널에서는 막장 침하가 지배적으로 나타나, 막장압 제어가 굴착 중 변형 관리에 중요한 역할을 할 것으로 판단된다. 반면, 직경 증가 시에는 테일 침하 관리가 전체 지반 변형 제어의 중요한 요인이며, 그라우트 주입 및 뒤채움압 적용에 대하여 면밀하게 검토할 필요가 있다. 이러한 경향은 쉴드 통과 이후 발생하는 테일보이드 형성과 지반의 재배열에 따른 변형이 누적되기 때문으로 판단된다.
Table 4.
Representative settlement results according to tunnel diameter
4.2 지반의 탄성계수에 따른 침하 분석
점착력, 내부마찰각, 탄성계수 등 다양한 지반 물성 중에서, 탄성계수는 터널 굴착에 의해 유발되는 침하에 주요 영향을 미치는 변수 중 하나로 보고되고 있다(Ahmadi and Shirazi, 2018; Ma et al., 2024). 본 연구에서는 지반의 탄성계수가 침하에 미치는 영향을 분석하기 위해 직경은 12 m로 고정하여 수치해석을 수행하였다.
Fig. 12는 지반의 탄성계수 변화에 따른 종방향 및 횡방향 침하곡선을 나타낸다. 탄성계수가 증가함에 따라 굴착으로 인한 지표침하는 전반적으로 뚜렷한 감소 경향을 보였다. 탄성계수가 50 MPa일 때 최대 침하량은 25.13 mm로 나타났으며, 100 MPa, 200 MPa, 400 MPa로 증가함에 따라 각각 유의한 감소가 확인되었고, 최종적으로 400 MPa 조건에서는 4.57 mm로 감소하여 총 81.82%의 감소율을 보였다. 또한 탄성계수 증가에 따라 침하곡선의 폭이 현저히 축소되었는데, 이는 연약한 지반 조건에서 굴착 영향 범위가 보다 넓게 확장되는 반면, 강성이 큰 지반에서는 변형이 억제되어 침하가 감소하는 것으로 해석할 수 있다.
Fig. 13과 Table 5는 탄성계수에 따른 단계별 침하 결과를 나타낸다. Fig. 13(a)는 터널 주변 지반의 탄성계수 증가에 따른 막장, 쉴드, 테일 침하의 변화를 보여준다. 탄성계수가 증가함에 따라 세 단계의 침하량은 모두 감소하였다. 이 감소 추세는 초기 강성 증가 구간(50–100 MPa)에서 감소폭이 가장 크고, 이후 증가 구간에서는 감소율이 점차 완화되며 수렴하는 경향을 보였다. 특히 테일침하는 50 MPa에서 11.00 mm로 가장 큰 침하량이 발생하였고, 탄성계수 증가에 따른 침하 감소율도 가장 크게 나타나 지반의 탄성계수 조건에 대한 영향도가 상대적으로 높은 단계임을 확인하였다.
Fig. 13(b)는 전체 최대 침하 대비 각 침하 단계의 기여율 분포를 나타낸다. 분석 결과, 탄성계수 변화와 관계없이 침하 단계별 기여 구조는 거의 일정하게 유지되었다. 전체 최대 침하에 대해 막장 침하는 약 32%, 쉴드 침하는 약 24% 수준을 유지하였으며, 테일 침하는 약 44% 내외의 가장 높은 기여율을 유지하였다.
Table 5.
Representative settlement results according to elastic modulus
결과적으로, 지반의 탄성계수 증가는 TBM 굴착으로 유발되는 침하량을 효과적으로 저감시키지만, 침하가 각 굴착 단계에서 분담되는 비율 구조 자체에는 유의한 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 또한 지반의 탄성계수와 관계없이 테일 침하가 가장 큰 영향 비중을 지속적으로 유지함을 확인하였다.
5. 결론 및 향후 연구
본 연구에서는 실제 시공 데이터를 기반으로 Shield TBM을 적용한 터널 굴착에 대한 3차원 수치해석 모델을 구현하여 터널 직경과 지반의 탄성계수에 따른 지반 침하 변화에 대한 연구를 수행하였다. 그에 따른 결론은 다음과 같다.
1. 터널 직경에 따른 침하 곡선 분석 결과, 직경이 증가할수록 침하 곡선의 폭과 최대 침하량이 크게 증가하는 것을 확인하였다. 직경 3 m에서 지표면 최대 침하량은 4.47 mm로 가장 작았으나, 6 m, 9 m, 12 m로 증가함에 따라 각각 9.84 mm, 15.99 mm, 25.13 mm로 증가하였다. 특히 3 m에서 6 m로 증가하는 구간에서 가장 큰 증가율을 보여, 직경 증가 초기 구간에서 침하 영향 범위의 확대가 두드러졌다. 이러한 결과는 대구경 터널 시공 시 굴착 직경 증가가 침하의 크기뿐만 아니라 영향 범위까지 동시에 확대시킬 수 있음을 보여주기 때문에 도심지와 같이 구조물이 밀집된 구간에서는 위험성 평가가 필요할 것으로 판단된다.
2. 터널 직경 변화에 따른 TBM 굴착 단계별 침하 비교 분석 결과, 3 m급 소구경 터널에서는 막장침하가 전체 지반침하에 미치는 영향이 가장 크게 나타났으며, 쉴드 침하는 모든 직경 조건에서 가장 작은 침하 수준을 유지하였다. 반면 6 m 이상부터는 테일 침하가 모든 직경에서 가장 큰 침하량을 형성하였으며, 직경 증가에 따른 침하 변화 민감도는 테일 침하에서 가장 크게 나타났다. 이러한 결과는 대구경 터널 굴착시 테일부 변형에 대한 면밀한 검토 필요성을 시사한다.
3. 지반의 탄성계수가 증가함에 따라 막장, 쉴드, 테일침하의 절대 침하량은 모두 감소하였으며, 이는 지반 강성 증대로 인해 굴착에 의한 변형이 전반적으로 억제됨을 의미한다. 반면 탄성계수가 변화하더라도 단계별 침하의 기여율은 거의 일정하게 유지되었다. 최대 침하에 대한 평균 기여율은 막장침하 약 32%, 쉴드침하 약 24%, 테일침하 약 44% 내외로 나타났다. 이러한 결과는 지반 강성이 전체 침하 규모에는 지배적인 영향을 미치지만, 굴착 단계 간 침하 비중에는 직접적인 변화를 유발하지 않는 것으로 판단된다.
4. 본 연구 결과는 직경과 지반 조건 변화에 따른 Shield TBM 시공 단계별 침하 관리 체계 구축 필요성을 제시하였으며, 이는 침하 제어 전략 수립과 설계 단계의 위험 관리를 위한 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 Shield TBM 터널 굴착 시 발생하는 침하 거동에 대한 기초연구로서, 터널 직경과 지반의 탄성계수가 전체적인 침하 형상과 단계별 침하에 미치는 영향을 분석하였다. 향후 연구에서는 토피고 대 직경비(C/D)와 막장압과 뒤채움압과 같은 Shield TBM 제어 조건이 굴착 단계별 침하와 지반 변형에 미치는 영향을 추가적으로 분석하여, 압력 제어에 따른 변형 완화 가능성과 굴착 안정성 향상 효과를 규명하고자 한다. 또한, 단계별 침하 특성과 시공 조건 간의 상관관계를 기반으로 굴착 중 지반 거동에 대한 사전 침하 예측 및 실시간 모니터링 활용 가능성을 검토하고자 한다.
