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터널부 토질조사 개선방안 | |||
한국도로공사 | |||
1. 일반현황 (1) 지하공간의 지반정보(지층구성, 불연속면의 위치 및 방향, 지하수위 등)를 물리탐사, 시추조사 등의 방법으로 조사ㆍ분석하여 터널설계를 시행하므로 토질조사의 신뢰성 확보가 중요함 (2) 민원, 산림훼손, 장비진입 곤란 등의 현장여건을 감안한 효율적인 토질조사 방안을 마련하여 토질조사의 내실화를 도모코자 함 |
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공사 > 한국도로공사 | |||
터널공 | |||
건설일반 | |||
시설물분류>운송 교통시설>터널시설>도로터널;공종분류>토목공종>터널공사 | |||
2. 현황 및 문제점 2.1 관련기준 (1) 터널설계기준(건설교통부 ; 2007) (1.1) 시추는 NX규격 이중 코아배럴 원칙, 대심도 시추시 NQ 규격 가능 (1.2) 시추는 수직실시 원칙, 현장조건 고려 경사 및 수평시추 가능함 (1.3) 산악터널 시추공 간격은 지형조건, 장비접근성 등 고려 증감 가능 (1.4) 물리탐사 적용시 지질특성과 주변여건 고려한 탐사법 적용 (1.4.1) 물리탐사 해석은 실효성 있는 가탐심도 범위내에서 시행 (1.5) 설계시 부득이한 사유로 충분한 조사를 못 할 경우 시공 중 보완조사 실시 (2) 터널부 토질조사 기준(설계처-1503, 2006.6, 기획조정실-2373, 2007.3) (1) 토질조사 사례 검토 (1.1) 민원, 산림훼손, 장비진입 곤란 등으로 시추조사를 시행하지 못함 (1.1.1) 물리탐사 등으로 지반정보 파악, 시공시 확인조사 설계반영 (2) 문제점 (2.1) 토질조사(물리탐사, 시추조사 등)를 통한 지반특성 파악 한계성 내재 (2.1.1) 조사지반이 입체적(대규모)이고 비균질적인 특성을 지님 (2.1.2) 물리탐사에 의존한 간접적 조사방법, 조사시간 및 공간적 제약 등 (2.2) 단계별(예비조사, 본조사, 시공중 보완조사) 조사내용 불명확 (2.2.1) 물리탐사와 시추조사 병행추진으로 효율적 지반조사 불가능 (2.2.2) 단계별 조사결과 검토에 의한 상호 연계적 분석 결여 (2.3) 조사방법 및 적용기준 등이 탄력적이지 못함 (2.3.1) 현장여건 고려없이 시추간격 300m마다 1공, 심도는 계획고하 2m 적용 (2.3.2) 보링은 NX규격, 일률적 물리탐사법(전기비저항탐사) 적용 (2.4) 토질조사 불충분 구간에 대한 시공중 보완조사 설계반영 기준 불명확 |
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3. 개선내용 3.1 단계별 토질조사 수행에 의한 효율성 향상 (1) 기존자료 조사, 현장답사, 물리탐사, 시추조사, 시험(현장, 실내) 등 단계별 검토결과가 연계분석될 수 있는 조사체계 정립 (2) 先물리탐사 시행 후, 그 결과를 반영한 시추조사 시행 (2.1) 가탐심도를 고려한 물리탐사 시행, 심도 등을 고려한 시추조사 (3) 조사단계별 지반조사계획서 작성, 감독원 사전보고 의무화 (4) 효과적인 연계분석을 위해 최종 성과분석은 경험풍부한 전문가가 수행 3.2 물리탐사 방안 개선 (1) 물리탐사 비교 (1.1) 전기비저항탐사는 심도 약 250m 이내에서 정밀도가 높으나, 그 이상의 심도에서는 정밀도가 매우 떨어짐(가탐심도 200~250m) (1.2) 전자탐사는 전기비저항탐사보다 상대적으로 정밀도(심도250m이내)는 떨어지나 대심도 조사에서는 유리한 탐사법(가탐심도 약 1,000m) (2) 가탐심도를 고려한 물리탐사 시행 (2.1) 터널계획 심도 250m 이하구간 : 전기비저항탐사 적용 (2.2) 터널계획 심도 250m 초과구간 : 전자탐사 적용 (2.3) 전자탐사구간 양끝단 100m 구간은 전기비저항탐사와 중복수행 상호 연계분석하여 탐사성과의 신뢰성 향상 도모 (2.4) 전자탐사 적용 구간의 연장이 짧거나, 심도 250m를 초과하는 심도가 얕은 경우에는 전기비저항탐사 적용여부 사전 검토 (3) 터널입출구부의 탄성파탐사 (3.1) 지형ㆍ지질의 변화가 많은 구간이므로 격자상(터널 종ㆍ횡방향)으로 실시 (4) 파쇄대ㆍ연약대 등 지질이상대가 예상되는 구간의 물리탐사 (4.1) 지반특성의 입체적 파악을 위해 전기비저항탐사(또는 전자탐사)를 격자상(터널 종ㆍ횡방향)으로 실시 3.3 현장여건을 감안한 시추조사 (1) 물리탐사 결과에 의한 지반특성별 시추간격(기준 300m) 탄력적 적용 (1.1) 파쇄대 등 지질이상대 구간은 정밀조사 시행(시추간격 축소 등) (1.2) 물리탐사 결과에 근거한 시추조사계획서 작성 (2) 터널입출구부 및 저토피구간은 가능한 수직시추 시행 (2.1) 수직시추 불가시 수평 또는 경사시추 등 조사방안 마련 (3) 시추조사 지점이 파쇄대ㆍ연약대 등 지질이상대 또는 암종 경계부 등으로 지질구조 확인 시에는 필요한 심도까지 시추 가능 (4) 민원, 환경훼손, 장비진입 곤란 등의 사유로 시추조사가 불가능한 경우 (4.1) 현장여건별 시추조사 가능여부, 최근접점 시추 또는 경사시추 등 시추조사계획 수립(감독원 검토ㆍ확인) (4.2) 시추조사 불가구간이 1km이상 또는 지질이상대가 예상되는 구간은 헬기활용에 의한 조사방안(심도, 공수, 비용 등) 검토 (4.3) 백두대간, 녹지자연도8등급, 생태자연도1등급 등은 환경훼손 및 지형적 여건, 관련기관 협의 등을 감안하여 시추조사 현실화 (4.4) 물리탐사 결과를 토대로 지질이상대 구간은 최근접점 시추 및 헬기조사 방안을 검토하고, 기타 구간은 시추공수 최소화 방안 검토 (인제터널[11km]의 경우 : 실시설계시 15공 시추, 턴키설계시 6공 헬기시추) (5) 시추규격은 NX를 원칙으로 하되, 대심도(200m이상)의 경우 NQ규격의 와이어라인(W.L)공법 등 효율적 공법 적용 가능 (5.1) 암석시료의 실내시험 등을 감안 코어직경은 가능한한 50mm이상 ※ W.L공법 : 비트교환시만 로드를 인발ㆍ삽입하므로 심도 200m이상의 균질암반 시추에 효과적(지반조사 표준품셈) 3.4 시공중 보완조사 설계반영 (1) 터널입출구부, 저토피구간으로 시추조사 미시행(불충분) 구간 (1.1) 실시설계시 미시행한 시추조사, 화상정보시험 등 반영 (1.2) 지형여건에 따른 지층변화가 심할 것으로 예상될 경우, 시추조사 추가반영 등 예방적 설계추진 검토(설계변경 증액 최소화) (여주~양평 2-2공구 금사3터널 저토피구간 시추조사 설계 2공 반영, 실제 6공 시행) (2) 물리탐사 및 시추조사 결과, 파쇄대ㆍ연약대 등 지질이상대 예상구간 (2.1) 지질이상대 위치별 터널내 탄성파 탐사 각 1회 반영 (2.2) 지질이상대의 전기비저항치 또는 탄성파 속도가 인접구간에 비해 매우 작아 암편확인이 필요한 경우 선진수평보링 반영 (2.3) 터널막장 전방 암질 예측방안 검토(설계구10201-452 ; 2003.11.18) 적용 (3) 터널시공에 따른 지하수(우물) 등의 고갈로 민원이 예상되는 경우 (3.1) 시공전 지하수 등의 변화를 측정할 수 있는 시추공 반영 |
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4. 결론 4.1 검토결론 (1) 예비조사, 본조사, 시공중 보완조사 등 조사체계 정립 (1.1) 先물리탐사 시행 후, 그 결과를 반영한 시추조사 시행 (2) 터널계획 심도 250m 초과구간 : 전자탐사 적용 (3) 물리탐사 결과에 의한 지반특성별 시추간격(기준 300m) 탄력적 적용 (3.1) 지질이상대 등 지질구조 확인 시에는 필요한 심도까지 시추 가능 (3.2) 현장여건상 시추조사 불가능시, 조사계획수립 감독원 검토ㆍ확인 (3.3) 대심도(200m이상)의 경우 NQ규격의 효율적 공법 등 적용 (4) 시공중 보완조사 설계반영 (4.1) 터널입출구부ㆍ저토피구간 설계시 미시행한 시추조사 등 반영 (4.2) 파쇄대 등 지질이상대 구간, 터널내 탄성파 탐사 및 선진수평보링 반영 (5) 설계발주시 적용 토질조사 기준 개선(안) 4.2 적용방안 (1) 2009.6 현재 설계 중인 노선부터 적용 (1.1) 노선별 토질조사 추진일정에 따라 적용방안 검토 |
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