터널과 지반공학(Geotech)

터널 천장(막장) 앞 지반을 우산형으로 선행 보강해 굴착 안정과 지표침하를 억제하는 공법으로, RPUM(Reinforced Protective Umbrella Method) 또는 UAM(Umbrella Arch Method)으로도 불린다.주로 연약지반·갱구부·토피가 작은 구간에서 천장 붕락을 방지하고, 긴 포어폴링이 어려운 상황에서 그라우팅과 병용해 아치형 지보를 형성하는 방식이다.터널 천장 라인에 강관을 천공·삽입한 뒤, 그 안에 그라우트(시멘트모르타르 등)을 주입해 지반을 보강하고 차수·지압 확대 효과를 함께 얻는다.일반적인 적용 대상 지반은 연약한(풍화토·파쇄대 등) 지반인 구간, 갱구부 보강, 토피가 얇은 구간에서 활용되며, 천장 붕락 방지와 차수 효과를 동시에 얻고, 긴 포어폴링이 어려운 구간에..

1. 개요정의 : 불연속면이란 암반 내에 발달한 절리(Joint), 단층(Fault), 층리(Bedding) 등 인장강도가 '0'에 가까운 구조적 약면을 말함.중요성 : 암반 터널의 거동은 신선한 암석 자체의 강도보다는 불연속면의 방향성, 간격, 거칠기, 충전물 등의 특성에 의해 지배됨 (불연속체 거동).2. 불연속면의 방향성과 터널 축의 관계 불연속면의 주향과 터널 굴착 방향의 관계는 터널의 자립성과 지보량 결정에 결정적인 영향을 미침 (Terzaghi의 암반 하중 분류 근거).2.1 주향이 터널 축과 직교하는 경우 (유리함)절리면이 터널을 가로지르는 형태로, 아치(Arch) 형성에 유리함.입향 (Drive with Dip) : 절리 경사가 막장 진행 방향으로 기울어짐. 굴착면이 가장 안정적이며 아치..

B(Benefit) , C(Cost) , AHP(Analytic Hierarchy Process)B/C와 AHP는 예비타당성조사(예타)에서 사업의 ‘경제성’과 ‘종합적 타당성’을 함께 판단하는 핵심 지표로 함께 활용됩니다. B/C는 비용 대비 편익이 얼마나 큰지(수치로만) 보여주고, AHP는 정책성·지역균형·기술성 등 정성적 요소까지 반영해 종합평가를 보완합니다. B/C(비용-편익비율) 의미B/C는 총 편익의 현재가치를 총 비용의 현재가치로 나눈 비율이며, 1 이상이면 경제성이 있다고 판단하는 기준이 일반적입니다. 예타에서는 B/C가 낮아도 AHP에서 정책성·지역균형 등 다른 항목이 높으면 통과될 수 있다는 설명이 제시됩니다. AHP(계층화분석) 의미AHP는 경제성·정책성·지역균형·기술성 등 여러 평..

1. 개요정의 : 암반의 구조적 특성(Structure)과 불연속면의 표면 조건(Surface Condition)을 육안으로 관찰하여 0~100 사이의 값으로 평가하는 지수.제안 배경 : RMR이나 Q-System은 불연속면이 명확한 암반에는 적합하나, 심하게 파쇄된 암반(Heavily jointed rock mass)이나 이방성이 뚜렷하지 않은 암반에서는 적용성이 떨어짐.주요 목적 : Hoek-Brown 파괴 기준식의 강도 정수(m_b, s, a)를 산정하여 수치해석의 입력 자료로 활용.2. GSI 산정 도표 (GSI Chart)의 구성 GSI는 별도의 복잡한 계산식보다는 표준 차트(Chart)를 이용한 육안 평가가 기본입니다. 1) Y축 : 암반의 구조 (Structure) - 위에서 아래로 갈수록..

1. 개요정의 : 암석(Intact Rock)과 불연속면(Discontinuities)을 포함한 암반의 공학적 특성을 정량적 또는 정성적으로 평가하여 등급화하는 과정.목적 : 터널 및 사면의 안정성 평가, 지보패턴 결정, 굴착 방법 선정, 설계 정수(c, Φ, E) 추정.중요성 : 지반조사의 한계성을 보완하고 경험적인 설계를 가능하게 하는 핵심 절차임. 2. 주요 암반분류법의 종류 및 특징1) RQD (Rock Quality Designation, Deere, 1964)개념 : 시추 코어 중 10cm 이상인 코어 조각의 길이 합계를 전체 시추 길이로 나눈 백분율.산정식 : 특징 :가장 기초적인 분류법.한계 : 절리의 방향성, 충전물, 거칠기 등을 반영하지 못함 (절리가 11cm 간격이면 RQD=100%,..

1. 들어가며 : 도심지 지하공간 개발의 핵심 리스크 GTX, 지하철 연장, 지하 고속도로 등 도심지 지하 공간 개발이 가속화되고 있습니다.복잡한 도심지 하부를 뚫는 터널 공사에서 가장 민감하게 관리해야 할 인자는 무엇일까요?암반의 강도도 중요하지만, 지반 기술자들이 가장 경계하는 것은 바로 '지하수위(Groundwater Level)'의 변화입니다.지하수위 저하는 단순한 '물 빠짐'이 아닙니다.이는 지반의 응력 상태를 근본적으로 변화시키고, 상부 구조물의 부동침하를 유발하는 직접적인 원인이 됩니다.오늘은 도심지 터널 공사 시 지하수위 저하가 가져오는 공학적 메커니즘과 그 대응책을 정리해 봅니다. 2. 이론적 배경 : 유효응력(Effective Stress)의 원리지하수위 저하가 지반 침하로 이어지는 ..