발표자료 노병돈 080410 - kins.re.kr · 2008. 4. 10. 삼성건설 t. a. 팀...
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2008. 4. 10.
삼성건설 T. A. 팀
전문위원 노 병 돈
삼성건설 T. A. 팀
전문위원 노 병 돈
제13차 원자력안전가술정보회의
단층파쇄대에서의
터널 시 공 사 례
단층파쇄대에서의단층파쇄대에서의
터널터널 시시 공공 사사 례례
터널시공사례
현장개요
• 위치 : 경상북도 경주시 현곡면 상구리
• 터널 : 나원터널 (단선병열, 2차로, 연장 420m)
• 사고사례 : 터널입구부 사면붕괴 2회,
갱내낙반 6회
지질개요
Y o n g ya n g B lo c kM ilya n gB lo c k
Keoncheonri Fm .
C haeyaksan Volc. Fm .
S ongnaedong Fm .
P anyaw ol Fm .
O sippong Volc. Fm . H akpong Volc. Fm .
C heongryangsan C g.Fm .
Kasongdong Fm .
U llyeonsan Fm .
Table 1. G eo lo gical system in Kyungsang S uper G ro up
U is e o n g B lo c k
B ulguksa Intrusive R ocks
Yucheon Volcanic G roup
S hinyangdong Fm .
H ayang G roup
Kisadong Fm .Chunsan Fm .
C hindongFm .
Togyedong F.H am an Fm .
H am an Fm .S agok Fm .
C hoem gok Fm . S illa C onglom erate Fm .
C hilgok Fm .donghw achi Fm .
Kugyedong Fm .
Kum idong Fm .
P aekchadong Fm .
Ilchik Fm .
C hinju Fm .
S hindong G roupH asandong Fm .
N akdong Fm .
현장 지질계통도
터널시공사례
항공사진
NNE-SSW 방향 : 자인단층(I)
밀양단층(II)
모량단층(III)
양산단층(IV)
동래단층(V)
일광단층(VI)
NNW-SSE 방향 :울산단층(VII)
NW – SE 방향 :금천단층(VIII)
나원터널
터널시공사례
현장지질(공학적특성) 요약
• 사암, 세일 및 hornfelsic shale 발달
• 사암층은 세일층 내에 박층으로 발달
• 대부분의 퇴적암류의 절리내에는 방해석으로 충전
• 터널 입구부 사면 층리면 : N37-49W/24-38SW터널갱구부 방향 : N42W/30SW
• 산성/염기성 맥암류의 빈번한 관입 : 화강암 관입 영향
• 소단층 및 파쇄대, 풍화대 발달 : 남북방향 단층대
• 퇴적암류와 맥암류 경계부 : 단층각력, 단층점토 발달
터널시공사례
결과분석
• 터널 시점부의 기확인 단층 무시
- 사면 굴착방향과 관계된 퇴적암류 방향성 간과
- 광역지질구조상 대규모 단층대 인접 조건 간과
- 과발파에 의한 지반 이완
사면붕괴
터널시공사례
터널지보
459.8 515.3 527.3 567.8 632.3 783.3 계 511.1 549.5 600.2 678.2 712.7 729.2 764 783.5 계
D-5 D -4 D -4,5 D -3 D -3 D -5 D -4 D -3 D -3 D -3 D -3,4 D -4 D -5 D -5
D -5 D -4 D -4,5 D -4 D -4 D -4 D -4 D -4 D -4 D -4 D -4 D -4 D -5 D -5
5m3
10m3
18m3
12m3
15m3
30m3
지보구간 9 12 23.9 12 16.5 21.6 8.4 25.2 10.5 13.5 10.5 9 11.4 28.4
S /R
(간격/본)
F /P (본) - 213 197 98 107 - 615 139 410 52 153 52 94 174 430 1504
R /B (본) - - - - - 58 58 - - - - - - 15 15 30
A dditio nal suppo rt in N aw o n Tunnel
구 분 상 행 선 하 행 선
- -
S ta . 12 +
설계 pa tte rn
시공 pa tte rn
낙반규모
82본1.2m /21 - - -추가지보
- 0.6m /19 0.8m /35- 1.2m /18 43본 1.2m /70.6m /15 1.2m /10
터널지보
440 480 580 620 660 820 860
20 60 160 200 240 400 420
D -6 D -5 D -6
S /R
F /P
R /B
D -6 D -6
S /R
F /P
R /B
Table 2. S uppo rt patterns in N aw o n Tunnel
S ta. 12K +460 500 520 540 560 600 640 680 700 720 740 760 780 800
40 80 100 120 140 180 220 260 280 300 320 340
상행시공패턴
D -5 D -4
360 380
상행설계패턴
D -6 D -4
D -5 D -6D -3 D -4
추가보강
하행설계패턴
D -6 D -5 D -4 D-3 D -5 D -6
하행시공패턴
D -5 D -4 D -5 D -4
추가보강
D-1 : 지보패턴 : 낙반지점
- S /R : steel rib
- F/P : forepoling
- R /B : rock bolt
터널시공사례
결과분석
• 하행선 Sta.12+740~810(연장 약 70m)
- 극심한 단층파쇄대 직면
- 500m3, 1000m3의 천반부 낙반 발생
- 단층방향이 N27E/76SE 로서 양산단층계와 일치
- 암판정에 의한 패턴 조정(D-4에서 D-5) 13m 이후 낙반
- 강지보 간격조정(1.2m-0.6m)
- 천반부 포아폴링(174본) 및 록볼트(15본) 추가 설치 후 진행
- 11m 구간에 대한 추가지보재 설치 후 12m 이후 다시 낙반
- 이후 28.4m에 걸쳐 강지보 간격조정(0.8m)
- 포아폴링(430본), 록볼트(15본) 추가 설치 후 극복
터널붕락
터널시공사례
터널시공사례
결과분석터널붕락
• 총 12회의 추가지보재 설치구간 중
- 5개소는 낙반발생 이후 시행
- 1개소는 추가지보재 설치구간에서 낙반발생
- 결국 낙반사고 자체를 사전에 예방하는데 역부족
• 막장관리
- 현장 지질조사 미흡
- 지질공학 전문가에 의한 굴착막장의 지속적 관리 불이행
- 지반조건의 변화에 효과적인 대응력 부재
- 성급한 지보재 경감으로 인한 낙반 초래
터널시공사례
결과분석
터널붕락
• 계측관리
- 10m 간격의 일상계측(내공변위 및 천단침하) 시행
- 계측에 의한 낙반 예지 효과 전무
- 발파현장에서 막장 근접 계측기 설치의 한계
- 대표단면 계측기의 설치지점 변경 불가
- 부적절한 설치 관리
- 기본적 일상계측인 굴착막장 Face Mapping이 효과적
시공시공 중중 터널터널 지질지질 전개도전개도 작성작성 원칙원칙
1. 1회의 굴진장 단위의 막장지질조사터널 막장 관찰도(필요시 벽면관찰도)를 작성
1. 분할 굴착 시 굴착 단계별 지질정보가 서로 연계/갱신가능하도록 작성
1. 막장단위의 지질정보를 특정 평면 또는 종단면상에 지속적으로 구성함연속적 터널 내부 지질전개도 작성
1. 지질전개도와 종, 평면도를 조합터널 지질상태에 대한 종합적 분석 수행
1. 막장전방 및 인접구간 지질예측