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An Experimental Study on the Two dimensional Behaviors due to Excavation of Crossed Tunnel below existing tunnel

기존터널 하부에 교차하여 굴착되는 터널의 2차원 거동 특성에 대한 실험적 연구
Suk-Bong Hong1*
,
Dong Gab Kim2
,
Sang-Duk Lee3
홍 석봉1*
,
김 동갑2
,
이 상덕3
1(주)동호 지반공학부 대리
2(주)동호 지반공학부 전무
3아주대학교 환경건설교통공학부 교수
*교신저자. *Corresponding Author. 

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ABSTRACT

The two dimensional behaviors of the existing upper tunnel and the ground at crossed area due to the excavation of a lower tunnel were studied experimentally. The model tests were conducted by changing the relative location of the existing upper tunnel and the lower tunnel. The results of the study show that a vertical earth pressure outside the loosened area was increased due to longitudinal arching effect same as a single tunnel. In case vertical distance between the upper and lower tunnel is 0.7 H and 1.0 H respectively (H is a height of the lower tunnel), vertical earth pressure increased in the loosened area behind the tunnel face. But when a vertical distance is 1.3 H, ground behaviors appeared similarly to a single tunnel.

Keywords
crossed tunnel
two dimensional behaviors
model test
arching effect

본 연구에서는 실내 2차원 모형실험을 통하여 상부의 기존터널과 직각으로 교차하는 하부의 신설터널 굴착에 따른 교차부 지반 및 상부터널의 거동을 분석하였다. 연구결과 단일터널 굴착에 따른 종방향 아칭에 의해 이완영역 발생 이후의 전후방 지반에서 연직토압이 증가하였다. 하부터널 굴진면 상부에 상부터널의 측벽이 위치할 경우, 굴진면에 전방지반에서 연직토압이 약간 증가하였다. 상부터널의 측벽이 굴진면 상부에 위치하고, 수직이격거리가 하부터널 천단에서 상부터널 중심까지의 거리가 0.7 H와 1.0 H인 경우에 굴진면 전방에서 연직토압이 증가하였다. 그러나, 교차터널의 수직이격거리가 1.3 H인 경우 단일터널과 동일하게 거동하였다.

키워드
교차터널
2차원 거동
모형실험
아칭효과

MAIN

  • 1. 서론

  • 2. 모형실험

  •   2.1 모형지반 특성

  •   2.2 실험장치

  •   2.2.1 모형토조

  •   2.2.2 하부터널모형

  •   2.2.3 상부터널모형

  •   2.2.4 굴진장치

  •   2.3 실험변수

  •   2.4 계측

  •   2.5 실험방법

  •   2.5.1 모형지반조성

  •   2.5.2 모형실험

  • 3. 실험결과 및 고찰

  •   3.1 단일터널의 거동 특성

  •   3.1.1 지반변위

  •   3.1.2 연직토압

  •   3.1.3 수평토압

  •   3.2 교차터널 수평이격거리에 따른 거동

  •   3.2.1 지반변위

  •   3.2.2 연직토압

  •   3.2.3 수평토압

  •   3.2.4 상부터널

  •   3.3 교차터널 수직이격거리에 따른 거동

  •   3.3.1 지반변위

  •   3.3.2 연직토압

  •   3.3.3 수평토압

  •   3.3.4 상부터널

  • 4. 결론

Acknowledgements

References

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1. 김동갑, 김승현, 홍석봉과 이상덕 (2005), “기존터널에 근접한 직각교차 하부터널의 굴착에 따른 교차부지반의 거동(I)”, 한국터널공학회 학술논문집 터널기술, Vol. 7, No. 1, pp. 3~12.
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