단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례

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(1)기술기사  | 한국지반공학회지 | Vol.29, No.9 | pp.22~33. 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 최기배. 이재인. 정수호. 최문용. 박재영. 한국도로공사 홍천양양건설사업단 사업단장 ([email protected]). 한국도로공사 홍천양양건설사업단 공사관리1팀장. 한국도로공사 홍천양양건설사업단 공사관리1팀 기술차장. 한국도로공사 홍천양양건설사업단 공사관리1팀 과장. (주)경동엔지니어링 홍천양양건설사업단 토질 감리원 . 1. 서 론. 따라 보강 설계방법이 다소 주관적으로 시행되고 있는 실정이다.. 최근 들어 암반상에 건설되는 구조물은 대형화, 대. 따라서, 구조물 시공전 단층의 지질학적 분류, 지질. 규모, 장대화되는 추세이며, 원지반 및 암반이 충분한. 구조적 특성 및 형상(규모, 크기, 폭 등)을 파악하기 위. 지내력과 강도 발현이 중요한 요소로 대두된다. 그러. 한 다양한 지반조사, 현장시험, 실내시험 등의 수행에. 나, 암반(Rock Mass)은 견고한 암석(Intact Rock)과. 의해 단층의 물리적, 역학적 특성을 파악하는 것이 매. 달리 지질구조적 불연속면(절리, 단열, 습곡, 단층 등). 우 중요하다.. 에 의해 암석 고유의 공학적인 특성이 달라지는 경우 가 빈번하다. 특히, 암반내에 발달된 단층은 비탈면, 터널, 교량 기초 등 전반적인 구조물 시공시 변형, 붕락, 붕괴 등. 본 기술기사는 고속국도 제60호선 동홍천~양양 고 속도로 제9공구 행치2터널 시점부를 통과하는 단층파 쇄대에 대한 각종 조사 결과를 이용한 합리적인 보강 방안을 제시하고자 한다.. 을 발생시키는 주된 구조지질학적 요소로 암반구조물 에 미치는 영향이 매우 크다. 단층은 정확한 공학적인 특성에 대한 정의가 규정되. 2. 현 황. 어 있지 않으며, 동일 지역내에서도 조사 결과(단층의 위치, 규모, 폭 등)가 다르게 나타나므로, 조사결과에. 22 • 地盤. 2.1 검토구간 현황.

(2) 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 표 1. 행치 2터널 설계 현황 구분. 춘천방향 (상행방향). 양양방향 (하행방향). 터널위치. STA.0+325~STA.1+750. STA.0+348~STA.1+770. 터널연(m). 1,425m. 1,385m. 갱문형식. 아치면벽형(시점), 벨마우스 변형(종점). 표 2. 검토구간 현황 검토구간. 연장(m). 굴착공법. 상부토피고. 지보타입. STA.0+330~0+538. 춘천방향. 208.0m. NATM. 5.4~132.6m. P-Ⅵ-1. STA.0+353~0+385. 양양방향. 32.0m. NATM. 8.4~30.8m. P-Ⅵ-1. 검토구간. 그림 1. 검토구간 위치도. 본 검토구간은 고속국도 제60호선 동홍천~양양간. 그림 2. 검토구간 전경사진. 2.2 지 형. 고속도로 제9공구 행치 2터널 시점구간으로 행정구역 상 강원도 홍천군 서석면 일대에 위치하고 있다. 시점. 검토 구간은 강원도 홍천군 서석면 수하리 행치령에. 부인 서석면 일대는 행치령과 높은 산지로 이루어져. 위치하며 451 지방도로 하부를 통과하는 구간으로 도. 있고, 종점부인 상남면 인근은 넓은 전답토와 검토구. 로 계획노선을 양측으로 마을과 전답이 형성되어 있. 간을 따라 흐르는 소하천이 일부 형성되어 있다.. 다.. 흑운모편마암과 안산암류가 분포되어 있는 지역의. 검토구간 중 흑운모편마암과 안산암류가 분포되어. 산계는 험준하고 산사면이 대단히 가파르게 형성되어. 있는 지역의 산계는 비탈면이 가파르게 형성되어 있으. 있으나, 화강암류가 분포되어 있는 지역은 구릉성 지. 며, 화강암류가 분포되어 있는 지역은 구릉상 지형을. 형을 형성하고 있다. 검토 대상인 행치 2터널에 대한. 형성하고 있다. 검토구간의 수계는 주로 수지상 또는. 설계 현황은 표 1과 같다.. 방사상 수계를 나타낸다.. 행치 2터널 시점 구간 중 단층파쇄대 발달구간은 춘천방향 STA.0+330~0+538(L=208m), 양양방향. 2.3 지 질. STA.0+353~0+385(32m)로 조사되었다. 검토구간 현황 및 위치는 표 2, 그림 1, 2와 같다.. 검토구간의 지질은 지체구조상 경기육괴와 옥천대. 2013. 9 Vol.29, No.9 • 23.

(3) 기술기사  | 한국지반공학회지 | Vol.29, No.9 | pp.22~33. 의 경계부에 해당하며, 공주단층계의 일부인 금왕단 층대가 북동-남서 방향으로 발달하고 있다. 기반암은 선캠브리아기 흑운모편마암과 이를 관입 한 시대미상의 복운모화강암, 백악기 흑운모화강암과 산성암맥으로 구성되며, 이를 제 4기 충적층이 피복하 고 있다(그림 3). 검토구간에 발달된 단층은 금왕단층대로 명명된 주 그림 3. 과업구간 지질도. 향이동단층(좌수향주향이동 단층)으로, 단층폭이 약 100m 정도로 큰 폭을 가지고 있다. 또한, 단층대를 따 라서 기반암이 심하게 풍화되어 있고, 세맥~암주상. 3.1 단층구조 분석. 규모의 석영맥이 관입되어 있다. 단층을 경계로 선캠브리아기의 흑운모편마암과 시. 검토 구간에 발달된 단층대는 활성단층으로 금왕단. 대미상의 흑운모화강암이 분포하며, 부분적으로 편마. 층대(Keumwang Falut Zone)로 명명되어 있으며,. 암류, 편암류가 협재되어 있다.. 단층대의 변천과정은 표 3과 같이 추정된다.1). 검토구간의 주요 기반암은 백악기 복운모화강암으 로 다량의 석영을 함유하며, 부분적으로 유색광물인. 3.2 지표지질조사. 흑운모를 함유하고 있다. 석영은 부분적으로 압쇄구 조를 보여주고 있는데, 이는 단층활동시 열수변질작 용과 압쇄작용이 원인으로 분석된다.. 검토구간을 포함하는 광역적인 지역에 대한 상세 지표지질조사 수행 결과 그림 4와 같이 4개의 단층대. 산성암맥은 주로 단층대를 따라서 관입하였으며, 비. 가 확인되었으며, 단층의 경사방향/경사는 085/89(F1),. 교적 큰 규모의 석영맥이 금왕단층대의 부수단층 방향. 310/62(F2), 113/83(F3)으로 조사되었다. 단층의 방향. (P-shear)으로 관입하여 분포하고 있다. 및 폭은 단일방향이 아닌 여러 방향의 혼재성을 보이며, 상부보다 하부의 폭이 넓은 특징을 보이고 있다. F1 단 층의 경우 주방향은 북동-남서 방향이지만 단층방향이. 3. 현장조사 검토구간은 실시설계시 단층대를 통과하는 구간으. 혼재되어 있고, F2 단층에서 암종경계의 특성을 보인다.. 3.3 시추조사. 로 선정하였으나, 단층파쇄대에 대한 상세 조사 및 보 강 설계가 없는 상태로, 갱구 형성을 위한 비탈면 절취. 단층대 예상구간에 대하여 단층대 두께 파악을 위하. 중 대규모 단층파쇄대 발달로 인해 비탈면 굴착 및 터. 여 먼저 수직시추를 시행하였으며, 수직시추 후 막장. 널 갱구 형성이 중단된 상태이다.. 면에서 선진수평시추를 시행하여 단층 폭 및 연장을. 따라서, 터널 갱구 비탈면 및 터널 갱내 안정성 확보 를 위하여 상세지표지질조사, 시추조사, 물리탐사 및 현장시험을 실시하였다.. 추정하였다(그림 5). 수직 시추조사 결과 지표면으로부터 0.8~4.5m에 서 단층대가 출현하여 최대 38.5m 두께로 단층대가. 1) 강원도 인제군 상남면 일대에 발달하는 금왕단층대의 특성, 지질학회지 제46권 제6호, 2010.12. 24 • 地盤.

(4) 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 표 3. 금왕단층대 발생 변천사 1단계. 2단계. 3단계. Formation of cataclasite series along the Keumwang fault zone. Formation of Pungam basin due to fault movement during the Cretaceous after uplifting of the study area. Deposition of sediments within the basin. 4단계. 5단계. 6단계. Intrusion of granite and andesite. Reactivation of fault movement. Generation of fault gouge within the actaclasite after uplifting of the studt area. F2. F3. F1. 그림 4. 상세 지표지질조사 분석 결과. 2013. 9 Vol.29, No.9 • 25.

(5) 기술기사  | 한국지반공학회지 | Vol.29, No.9 | pp.22~33. 갱구 시점으로부터 3.0~8.0m에서 최대 186.0m 폭으 로 단층대가 분포하며, 주로 단층점토(Fault Clay)로 구성되어 있다(표 4, 그림 6).. 3.4 전기비저항 탐사 지하 심부의 전반적인 단층대 분포를 파악하기 위 그림 5. 확인 시추조사 위치도. 하여 전기비저항탐사를 시행하였으며, 탐사결과 터널 전반에 걸쳐 전기비저항 이상대가 확인되었다.. 분포하며, 단층점토(Fault Clay) 및 단층각력암(Fault. 전기비저항 탐사 결과 춘천방향은 단층파쇄대에 의. Braccia)이 교호되어 출현하였다. 수평 시추조사 결과. 한 영향으로 STA.0+540 부근까지 연약구간이 존재. 표 4. 단층 파쇄대구간 시추조사 결과 구분. 수직 시추. 수평 시추. 공번. 단층파쇄대. 코어사진. 분포 심도(m). NTB-1. 4.5~15.7. NTB-2. 0.8~2.5. NTB-3. 3.5~15.0. NTB-4. 1.2~30.5. NTB-5. 6.5~45.0. HTB-1. 8.0~11.6, 13.2~20.0, 30.7~52.5. HTB-2. 3.0~6.8, 18.0~45.0, 50.1~54.4, 71.0~189.0. HTB-3. 51.2~61.2. 수침 전. NTB-5. 수침 후 그림 6. 시추코어 Swelling 상태. 26 • 地盤. HTB-2. 수침 후 시추코아 상태.

(6) 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 널 시점부에 분포하는 단층파쇄대는 단일방향과 폭을 가진 단층이 아닌 주단층으로부터 분절된 파생 단층대 를 형성하는 것으로 조사되었다. 단층파쇄대에 대한 종합적인 검토 결과 터널에 영향을 미치는 단층대 현황(위치 및 폭)은 표 5, 그림 9와 같다.. 4. 단층파쇄대 구간 보강 방안 검토. 그림 7. 전기비저항 탐사 위치도. 4.1 개 요 하는 것으로 조사되었으며, 양양방향은 국부적인 단 층파쇄대의 영향으로 STA.0+380 부근까지 연약한. 단층파쇄대 구간으로 암반등급은 RMR분류상 Ⅴ등. 구간이 존재하는 것으로 조사되었다(그림 8).. 급에 해당하는 구간이다. 설계시 단층파쇄대 등 이상. 양양방향은 터널 계획고에 고비저항대가 분포하는 특. 대 구간에 적용된 사례 및 설계기준 등을 검토하여 보. 징을 보이며, 단층의 연장성이 춘천방향에 비해 비교적. 강공법을 선정하였다. 보강방안 선정후에는 2차원 수. 짧게 나타나며, 단층 폭의 변화가 큰 것으로 나타났다.. 치해석을 통한 보강 적정성 검토를 시행하였다.. 3.5 단층파쇄대 조사 결과. 4.2 지질이상대(단층대 등)구간 보강공법 적용 사례. 시공전 상세 지표지질조사, 수직 및 수평 시추조사, 전기비저항 탐사에 대한 종합적인 조사결과 행치2터. 측선 C. 터널 통과구간이 단층대, 습곡대, 전단변형을 받은. 측선 E. 측선 F. 그림 8. 전기비저항 탐사 분석 결과 표 5. 단층 파쇄대 현황 구분. 위치. 연 장 (m). 춘천방향(상행선). STA.0+330~0+538. 208.0m. 양양방향(하행선). STA.0+353~0+385. 32.0m. 폭 (m) 10.0~90.0m. 2013. 9 Vol.29, No.9 • 27.

(7) 기술기사  | 한국지반공학회지 | Vol.29, No.9 | pp.22~33. 춘천방향 STA.0+330~0+538, 양양방향 STA.0+ 353~0+385 통과구간은 단층파쇄대내에 터널이 형 성되므로 굴착시 안정성 확보를 위해서 굴착공법은 상·하반단면 분할굴착, 링컷 분할굴착을 적용하였다. 또한, 상부 토피별로 상재하중 및 이완하중에 따른 소성영역 증대와 터널의 Arching효과, 보강재의 보강 력 등이 달라질 수 있으므로 그림 10과 같이 토피별로 보강공법을 구분하여 선정하였다.. 그림 9. 단층파쇄대 현황도. 4.4.2 보강공법 선정 지형 등 지질이상대 구간에 위치할 경우 지보패턴 및. 기존 사례와 수치해석적 검토를 통해 단층 파쇄. 터널 보강을 시행하며, 최근에 고속도로에 적용된 사. 대 구간의 보강방안을 수립하였다. 고토피구간인 춘. 례는 표 6과 같다.. 천방향 STA.0+373~0+538 구간은 천단보강(대구 경 강관다단 155˚, 종간격 C.T.C 4.0m)과 측벽보강. 4.3 터널 보조공법 설계 적용 기준. (측벽그라우팅 L=5.0m, 종간격 C.T.C 0.5m, 횡간 격 C.T.C 0.8m), 하부 인버트를 적용하였으며, 저토. 최근 고속도로 설계시 터널 보강을 위한 보조공법에. 피구간인 춘천방향 STA.0+330~0+355, 양양방향. 대한 설계 적용 기준은 표 7과 같다.. STA. 0+353~0+385 구간은 천단보강(대구경 강관다 단 160˚, 종간격 C.T.C 4.0m~6.0m), 측벽보강(Rock. 4.4 터널 보강공법 선정. Bolt, L=4.0m, 종간격 C.T.C 1.0m, 횡간격 C.T.C 1.5m)을 적용하였다(표 8, 표 9).. 4.4.1 보강공법 선정시 주요사항 표 6. 지질이상대 적용 보강공법 사례 노선명. 전주-광양 고속도로. 목포-광양 고속도로. 터널명. 이상대. 암반등급. 굴착공법. 보강공법. 천마터널. 저비저항 이상대. Ⅳ. 상.하반단면(굴진장 1.5m). 포아폴링. 구례1터널. 암종 경계부. Ⅳ. 상.하반단면(굴진장 1.5m). 포아폴링. 구례2터널. 저비저항 이상대. Ⅳ. 상.하반단면(굴진장 1.5m). 포아폴링. 정암터널. 저비저항이상대. Ⅳ. 상하반단면(굴진장 1.5m). 포아폴링. 상남1터널. 암종 경계부. Ⅳ. 상.하반단면(굴진장 1.2m). 포아폴링. 방동1터널. 저비저항 이상대. Ⅴ. 상하반단면(굴진장 1.2m). FRP 보강. 진전3터널. 저비저항 이상대. Ⅴ. 링컷굴착(굴진장 1.0m). 일반 천공형 다단 그라우팅. 오천터널. 단층/파쇄대. Ⅴ. 링컷굴착(굴진장 1.0m). 일반 천공형 다단 그라우팅. 갈평2터널. 저비저항 이상대. Ⅴ. 링컷굴착(굴진장 1.0m). 이중강관 보강 하부폐합 인버트. 북평1터널. 단층/파쇄대. Ⅴ 이하. 링컷,가인버트(굴진장 0.8m). 직천공형 다단 그라우팅. 춘천-양양 고속도로. 울산-포항 고속도로. 동해-삼척 고속도로. 28 • 地盤.

(8) 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 표 7. 터널 보조공법 구분. 포폴링 공법. 강관보강 그라우팅. 공법 개요. •터널 천단부에 종방향 철근 관입, 국부적인 찬단 및 막장 붕락을 방지. •강관을 상부에 아치형태로 배열, 그라우트재를 주입, 개량체 (beam arch) 형성. 주입재. •시멘트 밀크 또는 모르타르. •시멘트+규산소다. 적용 목적. •여굴 및 붕락방지. •여굴 및 붕락방지 •차수 및 지반보강. 시공. •φ25mm L=4.0m 철근 •φ38mm, L=4.0m 강관. •φ60.5mm, L=12.0m 강관(小) •φ114mm, L=12.0m 강관(大). 장비. •크롤러 드릴 등. •크롤러 드릴 등. •시공이 간편하고 경제적 •국부적 붕락방지 예방 •막장관리 용이. •불연속면의 봉합 및 차수효과 우수 •강관 제작이 용이 •천공홀 붕괴시 강관 단면적이 작아 강관의 삽입은 용이, 벤딩부 파손이 우려됨. 단점. •강관보강에 비해 보강효과 작음 •굴착길이 길어질수록 보강효과감소 •지하수 누수방지 효과 없음. •부식성에 다소 약함 •천공길이가 길어지면 강관의 과대한 중량으로 인해 천공홀 삽입이 곤란. 적용. •암반등급(Ⅰ~ Ⅳ) 지질 이상대. •암반등급 Ⅴ이하 지질 이상대. 개요도. 장점. 검토 내용. •암종경계 및 비저항 이상의 상대적 연약대로 암반등급이 Ⅳ이상인 경우 국부 붕락방지를 위한 포어폴링 공법을 적용 •단층 및 파쇄대 등의 비교적 규모가 크고 암반등급이 Ⅴ이하인 경우 강관보강을 적용. 춘천방향. 양양방향 그림 10. 행치2터널 시점부 종단 토피고 현황. 2013. 9 Vol.29, No.9 • 29.

(9) 기술기사  | 한국지반공학회지 | Vol.29, No.9 | pp.22~33. 표 8. 춘천방향 STA.0+373~0+538(고토피) 구간 보강공법 선정 결과 굴진장. 굴착방법. 강지보. 1.0m. 링컷굴착. H-125 종간격 1.0m. 숏크리트. 천단보강. 측벽보강. 1차 10cm 2차 10cm. 대구경 강관다단 종4m, 횡0.5m. 강관측벽보강 L=5.0m, 종0.5m. 표 9. 춘천방향 STA.0+330~0+355, 양양방향 STA.0+353~0+385(저토피) 구간 보강공법 선정 결과. 굴진장. 굴착방법. 강지보. 1.0m. 상하 반단면 분할 굴착. H-100 종간격 1.0m. 록볼트. 숏크리트. 보조공법. 종간격 1.0m 횡간격 1.5m. 1차 10cm 2차 10cm. 대구경 강관다단 종4~6m, 횡0.5m. 표 10. 터널해석 입력물성치 등급. 단위중량(kN/m3). 점착력(kPa). 내부마찰각( ° ). 변형계수(MPa). 포아송비( υ ). Ⅰ. 27. 2,000. 50.0. 20,000. 0.20. Ⅱ. 26. 1,200. 45.0. 9,000. 0.22. Ⅲ. 25. 800. 40.0. 7,000. 0.25. Ⅳ. 24. 270. 35.0. 2,000. 0.27. 보강전. 20. 13. 25.0. 850. 0.30. 보강후. 20. 26. 25.0. 2,390. 0.30. Ⅴ(단층파쇄대). 5. 터널안정성 검토. Method : FEM)을 수치해석 기법으로 하는 2차원 평 면해석 프로그램인 MIDAS GTS를 사용하였으며, 대. 5.1 개 요. 상 지반은 Mohr-Coulomb 항복규준 비연계(nonassociated) 탄소성 재료, 숏크리트, 록볼트는 탄성재. 터널 굴착에 따른 터널 주변의 변위, 응력의 변화 와 지중 및 지표에서 발생하는 연직 및 수평응력과 변 위를 검토하기 위하여 유한 요소법(Finite Element. 30 • 地盤. 료, 보강재료(강관다단그라우팅 등)는 탄소성재료로 가정하여 해석을 수행하였다..

(10) 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 5.2 입력물성치. 5.3 허용관리기준. 2차원 수치해석에 적용한 입력물성치는 실시설계. 터널 굴착시 터널에 발생하는 응력 및 변위기준은 실. 보고서 및 실내시험에서 산정한 물성치를 적용하였. 시설계에서 제시된 기준을 적용하였으며, 표 11과 같다.. 다. 강관다단 그라우팅 보강 후 지반의 물성치는 점착. 5.4 수치해석 결과. 력, 변형계수는 등가환산물성을 적용하였으며, 내부 마찰각의 증가는 고려하지 않았다. 적용된 물성치는 표 10과 같다.. 터널 수치해석은 춘천방향 STA.0+330~0+355(토. 표 11. 터널 안정성 확보를 위한 응력 및 변위 기준 구분. 천단침하. 내공변위. 럭볼트축력. 숏크리트응력. 허용기준. 50.0mm. 50.0mm. 88.7kN. 8.0Mpa. 표 12. 터널 해석 결과 (STA.0+373~0+538, 고토피 구간) 위치 춘천방향. STA.0+373~0+538 해석 MESH. 검토단면. 천단침하(mm). 내공변위(mm). 숏크리트응력(Mpa). 검토결과. 0+440(H=66.5m). 35.1. 49.1. 6.72. O.K. 변위도. 주응력도. 숏크리트 응력도. 표 13. 터널 해석 결과 (춘천방향 STA.0+330~0+355, 저토피 구간) 위치 춘천방향. STA.0+330~0+355 해석 MESH. 검토단면 0+335(H=6.5m) 변위도. 천단침하(mm) 내공변위(mm) 24.7. R/B 축력(kN). 숏크리트응력(Mpa). 검토결과. 86.7. 7.99. O.K. 17.9 주응력도. 숏크리트 응력도. 2013. 9 Vol.29, No.9 • 31.

(11) 기술기사  | 한국지반공학회지 | Vol.29, No.9 | pp.22~33. 표 14. 터널 해석 결과 (양양방향 STA.0+353~0+385, 저토피 구간) 위치 양양방향. 검토단면. STA.0+353~0+385 0+370(H=16.8m) 해석 MESH. 천단침하(mm) 내공변위(mm) 29.1. 변위도. R/B 축력(kN). 숏크리트응력(Mpa). 검토결과. 77.5. 7.98. O.K. 24.0. 락볼트 축력도. 숏크리트 응력도. 피고 5.4~17.3m), 양양방향 STA.0+353~0+385(토. 가 출현하여 상세지표지질조사, 수직 및 수평 시. 피고 4.8~50.1m)구간과 춘천방향 STA.0+373~0+. 추조사, 전기비저항 탐사 등의 확인조사를 통하여. 538(토피고 27.7~132.6m)구간에 대하여 수행하였으 며, 해석결과는 표 12~표 14와 같다. 수치해석 결과 고토피구간에서는 최대천단침하 35.1mm, 최대내공변위 49.1mm, 숏크리트 응력. 단층파쇄대 규모(폭, 연장 등)를 파악하였다. 2) 각종 조사에서 확인된 지반특성을 근거로 터널 토피고(저토피구간 및 고토피구간)에 따른 보강대 책을 수립하였으며, 보강대책은 다음과 같다.. 6.72Mpa이 발생되었으며, 저토피구간에서는 최대천 단침하 29.1mm, 최대내공변위 24.0mm, Rock Bolt 축력 86.7kN, 숏크리트 응력 7.99Mpa이 발생되어 토 피고에 따른 구간별 보강 적용시 허용응력 및 허용변 위 이내인 것으로 검토되었다.. •고토피구간(춘천방향 STA.0+373~0+538) 터널 보강대책 터널 굴진장 1.0 m. 6. 결 론. 굴착방법 상·하 분할굴착 (Ring-Cut). 지보재. 보조공법. H-125 대구경 강관다단 그라우팅 (1.0m 간격) (1열, CTC 숏크리트 (종)4.0m (횡)0.5m) (1차 10cm, 강관측벽파일 2차 10cm) (L=5.0m, CTC 0.5m). 본 고는 고속국도60호선 동홍천~양양간 고속도로 제9공구 행치2터널 시점부 시공시 출현한 단층파쇄대 구간에 대한 다양한 지반조사를 통하여 안정성 평가를 통한 터널의 보강설계 사례이다. 단층파쇄대 출현에 따라 터널의 안정성을 확보하기 위한 안정성 검토, 보강공법 선정 및 보강설계에 대한 개괄적인 사례로 터널 보강 설계에 대한 결론은 다음 과 같다. 1) 본 검토구간은 갱구부 비탈면 절취중 단층파쇄대. 32 • 地盤. •저토피구간(춘천방향 STA.0+330~0+355, 양양 방향 STA.0+353~0+385) 터널보강대책 터널 굴진장 1.0 m. 굴착방법. 지보재. 보조공법. 상·하 분할굴착 (반단면 굴착). H-100 (1.0m 간격) 숏크리트 (1차 10cm, 2차 10cm) 록볼트(CTC 1.0m). 대구경 강관다단 그라우팅 (1열, CTC (종)4.0~6.0m (횡)0.5m).

(12) 단층파쇄대 구간에 시공되는 터널의 보강설계 사례. 위치. 검토단면. 천단침하 (mm). 내공변위 (mm). R/B축력 (kN). 숏크리트응력 (Mpa). 허용 50mm. 허용 50mm. 허용 88.7kN. 허용 8.0Mpa. 검토 결과. STA.0+330~0+355. 0+335. 24.7. 17.9. -. 7.99. O.K. STA.0+373~0+538. 0+440. 35.1. 49.1. 86.7. 6.72. O.K. STA.0+353~0+385. 0+370. 29.1. 24.0. 77.5. 7.98. O.K. 춘천방향 양양방향. 3) 보강대책 수립 후 수치해석에 의한 터널의 안정 성 해석결과 터널의 안정성은 확보되는 것으로 검 토되었으며, 수치해석 결과는 위 표와 같다. 4) 터널 및 지하구조물은 지반의 거동에 영향을 크 게 받는 구조체로 균질하고 등방성을 띠는 일반 구조물과 달리 지반의 특성에 따라 안정성이 좌 우된다. 따라서, 터널 건설시에는 지반자체가 불 균질하고 복잡한 특성 및 복합적인 요인으로 항. 1. 홍천~양양간 고속도로 건설공사 (제9공구) 행치2터널 시점 부 갱내 파쇄대 보강방안 설계 보고서 2. 국토해양부(2010년), 도로설계편람 제6편 터널, pp 6094~609-24 3. 도서출판 씨아이알(2009), 지반기술자를 위한 지질 및 암반 공학, pp 645~719. 시 위험성을 내포하고 있으므로 설계단계에서의. 4. 이희권(2010), 강원도 인제군 상남면 일대에 발달하는 금왕. 정확한 지반상태 파악, 시공시 터널 막장관찰 및. 단층대의 특성, 지질학회지 제46권 제6호 pp 561~576. 계측관리, 유지관리 단계의 일련된 과정에 대해 체계적이고 지속적인 관리가 필요하다. 본 기술 기사는 대규모의 단층파쇄대가 발달된 터널에서 의 설계사례로, 향후 유사한 사례 발생시 조금이 나마 도움이 되었으면 하는 바램이다.. 2013. 9 Vol.29, No.9 • 33.

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