유한요소법을 이용한 붕적층 내 강지보재(H-형강)로 보강된 터널의 거동해석

Abstract

최근 친환경적인 토목공사의 중요성이 인식되면서 터널공사의 경우에는 갱구부가 붕적층과 같은 연약한 토사층에 설치되는 경우가 종종 있다. 이런 경우에서 지보재료로 H-형 강재를 이용하는 경우가 많은데, 실제 설계나 안정검토 시에는 이의 지보효과가 명확하지 않은 관계로 무시되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 실제 현장에서 강지보재와 숏크리트응력에 대한 계측을 실시하여 3차원 모델의 수치해석 결과와 비교하여 강 지보재가 숏크리트내 응력의 변화를 분석하였다. 수치해석 시에는 강재의 강성률을 0%, 50%, 75% 그리고 100%로 고려하여 현장 계측값과 비교하였으며, 해석결과 강재의 강성율 적용범위는 50%~75%가 적절한 것으로 나타났다.