터널 편압

편압의 정의

터널 편압은 터널 단면의 좌우 또는 상하에서 지반 압력이 서로 달라 생기는 현상이다.

이 불균형으로 지보재와 라이닝에 편심 하중이 걸린다.

같은 말로 편토압이라고도 쓴다. 답안 첫 줄은 이 정의로 시작한다.

편압의 원인

편압의 원인은 지형 경사, 토피 부족, 풍화대, 단층대 교차다.

토피 하중이 한쪽에 몰리면 지반 변위가 편압으로 바뀐다.

그 결과 지보재와 라이닝에 편심 하중이 걸려 변형과 붕괴로 이어진다.

편압비 계산

편압의 크기는 편압비로 판단한다. 최대 측압과 최소 측압의 차를 최대 측압으로 나눈다.

최대 측압 120kPa, 최소 측압 80kPa이면 편압비는 0.33이다.

편압비가 커질수록 편압 대책이 더 필요하다.

편압 대책과 시공 절차

편압을 막으려면 조사, 굴착, 지보, 계측이 순서대로 연계되어야 한다.

편압 구간은 미리 지정하고 분할굴착과 선진보강을 계획한다.

굴착 직후 숏크리트와 록볼트를 좌우 대칭으로 설치한다.

계측으로 좌우 변위 차를 확인하고 허용치를 넘으면 굴착을 중지한다.

보강한 뒤 라이닝을 타설하며, 라이닝은 좌우대칭으로 같은 높이에 맞춘다.

기준과 흔한 실수

라이닝 타설은 좌우대칭으로 같은 높이에 맞춰 거푸집에 편압이 걸리지 않게 한다.

강아치 설치 오차는 수평거리 10cm 이내로 관리한다.

매우 파괴되기 쉬운 암반에서는 철망병용으로 숏크리트를 최소 7cm 친다.

편압은 지반 전체의 비대칭 하중이고, 편토압은 굴착 중 한쪽 측압이 커지는 현상이다.

정리

정답은 대칭 굴착과 대칭 지보다. 한쪽 측벽의 편토압을 이 원리로 상쇄한다.

편압은 지형과 지층 때문에 생기는 지반 비대칭 하중이다.

대책은 대칭 굴착, 좌우 균등 지보, 계측 관리를 함께 묶어 계획한다.