제 1 장  총 칙

 

1.1 적용범위

 

 1.1.1 이 설계기준은 지반을 개착하지 않고 시공하는 터널공사(mined tunnel)의 계획, 조사, 설계에 대한 기준이다

 

 1.1.2 설계를 위한 조사의 제한성 및 실제지반 변화의 다양성 등 터널설계의 특성으로 인하여 설계 내용을 현장여건에 적합하도록 변경하는 경우에도 본 기준을 적용한다.

 

 1.1.3 터널공사와 관련되는 사항으로서 본 기준에서는 규정하지 않은 사항은 다른 관련 설계기준에서 정하는 바를 따른다.

 

1.2 참조법규

 

 1.2.1 터널건설시 준수하여야 하는 법규내용을 모두 검토하여 관련 법규에 위배되는 설계가 되지 않도록 하여야 한다. 조사대상이 되는 주된 법규는 다음과 같다.

  (1) 공해방지 및 환경보전 관계 : 자연환경 보전법, 자연공원법, 산림법, 조수보호 및 수렵에 관한 법률, 소음진동 규제법, 수질환경 보전법, 해양오염 방지법, 수동법 및 하수도법, 광업법, 지하수법, 폐기물 관리법, 토양 환경 보전법 등

  (2) 재해방지 관계 : 사방 사업법, 택지개발 촉진법, 농어업 재해대책법, 풍수해 대책법 등

  (3) 국토개발 관계 : 국토건설 종합계획법, 국토이용 관리법 등

  (4) 하천 관계 : 하천법, 공유수면 관리법, 지하수법, 온천법 등

  (5) 도시계획 관계 : 도시계획법, 도시공원법 등

  (6) 도로 및 교통 관계 : 도로법, 도로교통법, 철도법 등

  (7) 군사 관계 : 군사기밀 보호법, 군사시설 보호법 등

  (8) 문화재 관계 : 문화재 보호법, 전통구조물 보존법 등

  (9) 안전 관계 : 시설물 안전관리에 관한 특별법, 건설기술 관리법, 산업안전 보건법 등

  (10) 총포 및 화약류 단속법 등

 

1.3 용어의 정의

 

1.3.1 본 설계기준에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

• 건축한계 : 터널 이용목적을 원활하게 유지하기 위한 공간적 한계이며 건축한계 내에는 시설물을 설치할 수 없도록 규제하고 있다.
• 경사 : 층리면, 단층면, 절리면과 같은 지질구조면의 기울기 각으로서 주향과 직각으로 만나는 연직면내에서 수평면과 지질구조면이 이루는 사이각을 말한다.
• 계측 : 터널굴착에 따른 주변지반, 주변구조물 및 각 지보재의 변위 및 응력의 변화를 측정하는 방법 또는 그 행위를 말한다.
• 굴착공법 : 막장면 또는 터널 길이 방향의 굴착계획을 총칭하는 것으로서 전단면굴착공법, 분할굴착공법, 선진도갱굴착공법 등이 있다.
• 굴착방법 : 막장의 지반을 굴착하는 수단을 말하며 인력굴착, 기계굴착, 파쇄굴착, 발파굴착방법 등이 있다.
• 기계굴착 : 중장비에 부착된 브레이커, 파워쇼벨, 커터붐 등을 이용하여 굴착하는 방법을 말한다. TBM, 쉴드 등에 의한 굴착도 기계굴착에 속한다.
• 내공변위량 : 터널굴착으로 발생하는 터널 내공의 변화량으로 통상 내공 단면의 축소량을 양(+)의 값으로 한다.
• 뇌관 : 폭약 또는 화약을 기폭시키기 위해 사용되는 기폭약 또는 첨장약이 장전된 관체를 말한다.
• 단층 : 외력에 의하여 지반이 상대적으로 이동된 단열구조로서 이동면을 따라 심한 파쇄암이나 점토등 충진물이 협재하며 발생유형에 따라 정단층, 역단층, 충상단층(thrust fault) 등으로 구분된다.
• 디스크 커터 : 쉴드나 TBM 등 각종 기계굴착기에 부착되는 원반형의 커터로 회전력과 압축력에 의해 암반을 압쇄시켜 굴착한다.
• 록볼트(rock bolt) : 지반중에 정착되어 단독 또는 다른 지보재와 함께 지반을 보강하거나 지반간의 결속을 꾀하여 변위를 구속함으로써 지반의 지내력을 증가시키는 봉상의 부재를 말한다.
• 록볼트 인발시험 : 록볼트의 인발내력을 평가하기 위한 시험을 말한다.
• 록볼트 축력 : 지반에 설치된 록볼트에 발생하는 축방향 하중을 말한다.
• 막장 : 터널내에서 굴착작업이 수행되는 최전방 지역을 말한다.
• 바닥부 : 터널단면의 바닥부분을 말한다.
• 발진터널 : TBM의 초기 굴착시 TBM본체의 발진을 위한 터널로서 발파공법에 의해 굴착하며, 일반적으로 TBM 본체길이 정도의 터널이 필요하다.
• 발파굴착 : 착암기나 점보드릴등 천공장비에 의해 천공된 공에 화약을 장약하여 그 폭발력을 이용하여 암반을 굴착하는 방법을 말한다.
• 버력 : 터널 굴착과정에서 발생하는 암석덩어리, 암석조각, 토사 등의 총칭이다.
• 변형여유량 : 굴착에 따른 지반 변형에 의해 계획내공단면이 축소되지 않도록 미리 예상되는 지반 변형량 만큼 여유를 두어 굴착하는 내공 반경 방향의 여유량을 말한다.
• 벤치(bench) : 터널 단면을 수평면으로 분할하여 굴착하는 경우에 분할면을 벤치(bench)라 한다.
• 벤치길이 : 분할굴착시 분할면의 터널 축방향의 길이를 말한다.
• 보조지보재 : 막장전방에 설치하여 굴착시 지반의 자체 지보능력을 발휘하도록 도와주는 지보재로서 주지보재를 제외한 지보재의 총칭이다.
• 섬유보강 숏크리트(fiber reinforced shotcrete) : 숏크리트의 역학적인 특성을 보완하기 위하여 강 또는 기타재질의 섬유를 혼합하여 타설하는 숏크리트를 말한다.
• 세그먼트(segments) : 터널, 특히 쉴드터널공법에 사용되는 라이닝을 구성하는 단위조각으로 일반적으로 철재 또는 프리캐스트 콘크리트가 있다.
• 숏크리트(shotcrete) : 굳지 않은 콘크리트를 가압시켜 노즐로부터 뿜어내어 소정의 위치에 시공하는 콘크리트이다.
• 스프링 라인(spring line) : 터널의 상반 아치의 시작선 또는 터널단면중 최대폭을 형성하는 점을 종방향으로 연결하는 선을 말한다.
• 스킵(skip) : 수직갱을 통하여 버력 등을 운반하는 데 사용되는 운반용구를 말한다.
• 외판(skin plate) : 쉴드기계에서 굴진장치, 세그먼트 조립장치 등 감싸고 있는 원통형의 판을 말한다.
• 언더피닝(underpinning) : 기존 구조물이나 기초를 변경 혹은 확대하거나 인접공사 등으로 보완이 필요할 경우 기존구조물을 보강 또는 지지하는 공법이다.
• 이렉터(erector) : 쉴드기의 구성요소로 세그먼트를 들어올려 링으로 조립하는데 사용하는 장치
• RMR(Rock Mass Rating) 분류 : 비에니아스키(Bieniawski)가 제안한 정량적인 암반분류방법이며 암석강도, RQD, 절리면 간격, 절리면 상태, 지하수 상태, 절리면의 상대적 방향 등을 반영하여 암반상태를 분류하는 방법을 말한다.
• RQD(Rock Quality Designation) : 시추코아중 10cm 이상되는 코아편의 길이의 합을 시추길이로 나누어 백분율로 표시한 값으로서 암질의 상태를 나타내는데 사용한다. 이때 코아의 직경은 NX규격 이상이어야 한다.
• 애추(talus) : 절벽 기슭이나 산 사면에 쌓인 모난 암석의 집합체를 말한다.
• 어깨(shoulder) : 터널의 천장과 스프링 라인의 중간점을 말한다.
• 엽리 : 변성암에 나타나는 지질구조로 암석이 재결정 작용을 받아 같은 광물이 판상으로 또는 일정한 띠를 이루며 형성된 지질구조를 말한다.
• 용출수 : 터널의 굴착면으로부터 용출되는 지하수를 말한다.
• 이완영역 : 터널굴착으로 인해 터널 주변의 지반응력이 재분배되어 다소 느슨한 상태로 되는 범위를 말한다.
• 인력굴착 : 삽, 곡괭이 또는 픽햄머, 핸드브레이커 등의 소형장비를 이용하여 인력으로 굴착하는 방법을 말한다.
• 인버트(invert) : 터널 단면의 바닥부분에 설치되어 터널단면을 폐합시키기 위하여 숏크리트 또는 콘크리트 등으로 설치한 지보재를 말한다.
• 일상계측 : 일상적인 시공관리를 위해 실시하는 계측으로서 지표침하, 천단침하, 내공변위 측정 등이 포함된 계측이다.
• 장대터널 : 터널의 연장이 1000m 이상인 터널을 말한다.
• 절리 : 암반중에 발달되어 있는 비교적 일정한 방향을 갖는 갈라진 틈이며 그 양측 암석의 상대이동량이 없거나 거의 없는 불연속면을 말한다.
• 정밀계측 : 정밀한 지반거동 측정을 위해 실시하는 계측으로서 계측항목이 일상계측보다 많고 주로 종합적인 지반거동 평가와 설계의 개선 등을 목적으로 수행한다.
• 주 지보재 : 굴착후 시공하는 지보재로서 보조 지보재 및 콘크리트 라이닝을 제외한 지보재의 총칭이며, 강지보재, 숏크리트, 록볼트, 철망 등으로 구성된다.
• 주향 : 지층, 단층과 같은 판상의 평면과 수평면이 이루는 교선의 방향을 진북 방향으로 기준하여 측정한 방위를 말한다.
• 지구물리탐사(geophysical exploration) : 지구물리학적 방법에 의해 광화대의 존재, 지하수분포의 상태, 지질특성 및 지질구조 등을 조사하는 방법으로서, 중력탐사, 자력탐사, 전기탐사, 전자탐사, 탄성파탐사, 방사능탐사 등이 있다.
• 지반 : 건설행위의 대상이 되는 지표 구성물질로서 토사 및 암반층을 총칭한다.
• 지보재 : 굴착시 또는 굴착후에 터널의 안정 및 시공의 안전을 위하여 지반을 지지, 보강 또는 피복하는 부재 또는 그 총칭을 말한다.
• 지보패턴 : 각 지보재들의 규격, 시공위치, 시공순서, 수량 등을 일정한 형식(pattern)으로 정한 것을 말한다.
• 지중변위 : 터널 굴착으로 인해 발생하는 굴착면 주변 지반의 변위로서 터널 반경방향의 변위를 말한다.
• 지중침하 : 터널 굴착으로 인해 발생하는 터널 상부 지반의 깊이별 침하를 말한다.
• 지표침하 : 터널 굴착으로 인해 발생하는 터널 상부 지표면의 침하를 말한다.
• 지하매설물 : 지표하부에 묻혀있는 인공구조물로서 지장물이라고도 말한다.
• 천정부(crown) : 터널의 천단을 포함한 좌우 어깨 사이의 구간을 말한다.
• 천단침하 : 터널 굴착으로 인해 발생하는 터널 천단부의 연직방향의 침하를 말하며 기준점에 대한 하향방향의 절대 침하량을 양(+)의 천단 침하량으로 정의한다.
• 초기응력 : 굴착전에 원지반이 가지고 있는 응력을 말한다.
• 추가볼트 : 설계된 지보패턴에 추가하여 시공되는 록볼트를 말한다.
• 측벽부(wall) : 터널어깨 하부로부터 바닥부에 이르는 구간을 말한다.
• 측선 : 계측을 위해 설정한 측점사이의 최단거리에 해당하는 가상의 선을 말한다.
• 층리 : 퇴적암이나 충적토 등이 층상으로 쌓이며 생성되는 불연속면이다.
• 커터비트(cutter bit) : 쉴드기의 면판에 부착하는 칼날형의 비트로 본체와 팁으로 구성되어 있다. 크롬몰리브덴강, 니켈크롬몰리브덴강 등의 내마모강으로 만든 본체의 끝부분에 텅스텐, 코발트, 카본으로 만든 초경합금인 팁을 용접하여 사용한다.
• 커터숍(cutter shop) : TBM작업이나 쉴드작업시, 특히 암반부 굴착시 다량 소요되는 예비 커터를 보관하고, 커터를 정비하는 창고이다.
• 커터슬리트(cutter slit) : 쉴드굴착시 굴착토를 커터헤드의 회전에 따라 쉴드기 안으로 끌어담는 역할을 한다.
• 커터헤드(cutter head) : 쉴드나 TBM의 맨 앞부분에 배열 장착된 각종 커터나 비트를 부착하여 회전·굴착하는 부분을 말한다.
• 케이지(cage) : 수직갱을 통하여 버력이나 작업원 등을 운반하는 데 사용되는 바구니 형상의 운반용구를 말한다.
• K형 세그먼트 : 쉴드의 세그먼트 조립시 마지막으로 끼위 넣는 세그먼트를 말한다.
• 콘크리트 라이닝(concrete lining) : 터널의 가장 내측에 시공되는 무근 또는 철근 콘크리트의 터널 부재를 말한다.
• Q-시스템 : 바톤(Barton) 등이 제안한 정량적인 암반분류의 하나이며 RQD, 절리군수, 절리면 거칠기, 절리면 변화정도, 지하수에 의한 감소계수, 응력감소계수 등을 반영하여 암반을 분류하는 방법을 말한다.
• 테일 보이드(tail void) : 세그먼트로 형성된 링의 외경과 쉴드기 외판의 바깥 직경사이의 원통형의 공극을 말한다. 즉, 테일 스킨 플레이트의 두께와 테일 클리어런스의 두께의 합을 말한다.
• 테일 스킨 플레이트(tail skin plate) : 쉴드기계의 테일부의 외판(skin plate)을 말하며 일반적으로 외판보다 약간 두껍다.
• 테일 씰(tail seal) : 쉴드의 외판 내경과 세그먼트간의 틈이 생기는데 이곳에서 지하수 유입 또는 뒤채움 주입재의 역류를 막기 위해 쉴드 후단에 부착하는 것을 말하다.
• 테일클리어런스(tail clearance) : 테일 스킨 플레이트의 내면과 세그먼트 외면 사이의 간격을 말한다.
• 토피 : 터널 천단으로부터 지표까지의 연직두께를 말한다.
• 특수지반 : 팽창성 지반, 함수미고결지반 등을 말한다.
• 틈새 : 절리 등 불연속면의 벌어진 정도를 말한다.
• TCR(Total Core Recovery) : 시추길이에 대한 회수된 코아의 길이비를 백분율로 표시한 값을 말한다.
• 파쇄굴착 : 유압가스, 팽창성 모르터, 특수저폭속화약 등을 이용하여 암반을 파쇄시켜 굴착하는 방법을 말한다.
• 편압 : 터널 좌우 또는 전후 방향으로 불균등하게 작용하는 지반압력을 말한다.
• 팽창성 지반 : 팽창성 광물을 다량 함유한 토사 혹은 암반 및 잔류지중응력이 높은 지반을 말한다.
• 표준지보패턴 : 지반의 등급에 따라 미리 표준화한 지보패턴을 지칭한다.
• 필러(pillar) : 굴착면 사이에 남아 있는 기둥이나 벽모양의 지반을 말한다.
• 함수미고결지반 : 신생대 3기말부터 제4기에 형성된 퇴적물, 암석의 풍화대, 파쇄대 등의 미고결 또는 고결도가 낮은 지반을 말한다.
• 허용편차 : 변형 여유량에 시공상 피할 수 없는 오차를 합한 값을 말한다.

 

 

제 2 장  계 획

 

2.1 계획의 기본

 

 2.1.1 터널계획은 지역여건, 지형상태, 토지이용 현황 및 장래전망, 지반조건 등 사전조사 성과를 기초로 하여 수립하여야 한다.

 

 2.1.2 터널계획은 터널건설의 목적 및 기능의 적합성, 공사의 안전성 및 시공성, 공법의 적용성을 우선하여 수립하되 건설비 및 유지관리비를 포함하여 경제성이 있도록 하여야 한다.

 

 2.1.3 터널계획시에는 공사중은 물론 유지관리시 주변환경에 유해한 영향을 미치지 않도록 하고 환경보전에 대해서도 검토하여야 한다.

 

2.2 터널의 기본계획

 

 2.2.1 평면선형 계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널노선은 가능한 한 지반조건과 시공성이 양호하고 유지관리가 용이하며 주변환경에 미치는 영향이 적은 곳을 통과하도록 결정하여야 하며 특히, 편압이 예상되는 사면부 및 습곡지역, 애추(talus) 분포지역, 용수가 많을 것으로 판단되거나 조사된 지역, 안정성이 우려되는 단층 및 파쇄대지역 등은 피하는 것이 바람직하다.

  (2) 터널의 평면선형은 가능한 직선으로 계획하되 곡선으로 할 경우 터널내 정지시거를 고려하여 큰 반경의 곡선으로 계획하여야 한다.

  (3) 평면선형과 종단선형은 상호 연계하여 조화되도록 계획하여야 한다.

  (4) 터널의 갱구위치는 안정된 지반으로 지형조건이 좋은 위치에 선정하도록 하며 토지이용 현황, 토피 등을 감안하고 시공성을 우선하여 결정하되 자연사면에 직교되도록 선정하는 것이 바람직하다.

  (5) 터널을 2개 이상 병렬로 계획하는 경우에는 터널의 단면 크기와 굴착대상 지반의 공학적 특성을 감안하여, 터널 굴착공사로 인한 주변 지반거동 및 발파진동이 인접 터널에 나쁜 영향을 미치지 않도록 상호 충분히 이격시켜야 한다.

  (6) 계획된 터널이 지상구조물, 지하구조물, 터널 등 기존 시설물에 근접하여 통과하는 경우에도 기존 시설물의 중요도 및 구조적인 특성에 따라 터널 굴착공사로 인한 영향을 검토하여야 하며 장래 지상 및 지하개발 계획을 감안하여 필요시 방호공 등의 산전대책을 수립하여야 한다.

  (7) 선형계획시 제반 제약조건으로 인해 갱구의 위치를 편토압이 작용하게 되는 위치에 설치하거나 갱구주변 지반에서 사면활동, 낙석, 토석류, 홍수, 눈사태 등이 예상되는 조건을 가질 경우에는 갱문의 구조선정에 유의하고 방호설비 등을 추가적으로 검토하여야 한다.

  (8) 터널의 부속시설인 환기터널, 피난터널과 장대터널(L=1km 이상)에서의 작업터널 및 기타 터널외부 설비, 사토장 등의 입지조건도 검토하여야 한다.

 

 2.2.2 종단선형 계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 철도, 지하철 및 도로 터널의 구배는 배수에 지장이 없는 범위내에서 가급적 완만하게 계획하여야 하며 기능상 요구되는 조건에 부합되어야 한다.

  (2) 수로터널의 구배는 터널목적 및 기능에 따라 계획 통수량을 우선하여 결정하되 내공단면과 수압, 수충압(water hammering pressure) 및 유속의 상관관계를 고려하여야 한다.

  (3) 계획구배는 터널입구에서 진행방향으로 가능한 한 상향구배가 되도록 하여 배수가 원활히 이루어지도록 하는 것이 바람직하며 현장조건과 터널의 목적이나 시공계획, 환기계획 등의 조건상 터널중앙부가 입구부보다 낮은 하향구배가 불가피할 경우에는 배수설비를 계획하여야 한다.

  (4) 선형조건상 터널의 입구와 출구가 중앙부보다 높은 종단선형으로 계획한 경우에는 공사중 배수설비도 계획하여야 한다.

  (5) 종단계획에 따른 터널의 최소 토피는 터널의 구조적 안전영역의 범위가 확보되도록 결정하여야 하며, 최소 토피에는 장래 예상되는 토지이용 한계심도를 반영하여야 한다.

  (6) 교통시설 터널의 종단선형은 환기 등을 감안하여 가능한 한 일방향 구배로 계획하는 것이 바람직하다.

 

 2.2.3 내공단면 계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 내공단면은 터널목적 및 기능에 따른 건축한계와 평면선형이 곡선인 구간은 편구배를 고려하여 건축한계를 설정하고, 터널내 제반설비의 시설공간, 유지관리에 필요한 여유폭 등을 고려하여 정하여야 하며 시공중 터널변형 등 시공오차에 대한 여유를 예상하여 결정하여야 한다.

  (2) 건축한계는 도로, 철도, 지하철 등 각 시설별로 별도로 제시하는 규정에 의하여 선정하여야 한다.

  (3) 터널의 내공단면 계획시에는 지형 및 지반조건, 토피정도에 따라 2개 이상의 소단면 병렬터널이나 1개의 대단면 터널로의 채택여부를 검토하여 안전성, 시공성 및 경제성을 확보하여야 한다.

  (4) 지반조건이 열악하고 주변여건상 터널시공이 장래 문제를 유발할 가능성이 있는 지역 및 터널연장이 긴 장대터널에서는 가급적 소단면 병렬터널을 계획하는 것이 바람직하다.

  (5) 터널의 굴착단면 계획은 내공단면을 기준으로 하여 지보재의 총두께, 콘크리트라이닝의 두께 및 허용편차를 고려하되, 구조적으로 유리한 형상으로 결정하여야 한다.

  (6) 동일 작업구간내의 터널 내공단면은 가급적 동일한 규격 및 형상으로 표준화하여 시공성을 높일 수 있도록 계획하여야 한다.

  (7) 내공단면이 현저하게 작은 터널을 계획할 경우에는 작업환경과 시공성을 고려하여 내공단면을 설정하여야 한다.

  (8) 고속철도용 터널의 내공단면은 열차의 고속주행에 의하여 터널내에 발생되는 공기저항 및 공기압 변화와 차량 밀폐도 등을 고려하여야 하며 이에 따라 부수적으로 발생하는 소음, 진동 및 압력 등이 승객에게 불쾌감을 주지 않도록 계획하여야 한다.

  (9) 수로터널의 내공단면은 계획 통수량을 기준하여 통수단면적, 내공단면의 거칠기(roughness), 수압, 수충압 및 유속과 연계하여 결정하여야 한다.

 

 2.2.4 부속설비 계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널의 부속설비는 운영시의 유지관리용 영구설비와 공사중 시공을 위한 임시설비로 구분하여 계획하여야 한다.

  (2) 부속설비의 계획에는 기능의 부합성과 함께 경제성 및 유지관리성을 종합적으로 검토하여 수립하여야 한다.

  (3) 일반적인 영구설비에는 환기설비, 전기설비, 급배수설비, 방재설비, 보안설비, 점검설비, 대피설비 등이 있으며 터널의 목적 및 기능에 따라 설비종류 및 규모를 결정하여야 한다.

  (4) 공사용 임시설비에는 자재저장 시설, 자재반입 및 버력처리 설비, 용수 및 배수설비, 오수 및 폐수 정화설비, 환기 및 집진설비, 전기설비, 방음 및 방진설비, 숏크리트 배합 및 타설설비, 비상급기 설비 등이 있으며 설비종류 및 규모결정은 공사규모와 공법, 공사기간, 현장여건 등을 고려하여 결정하여야 한다.

 

 2.2.5 계측 계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널의 계측관리 계획은 터널굴착에 따른 지반의 거동과 각 지보재의 효과를 파악하고 공사의 안정성 및 경제성을 확보하여야 하는 공사중 계측계획과 터널 준공후 운영중의 안전을 확보하기 위하여 시행되는 유지관리 계측계획으로 구분하여 수립하여야 한다.

  (2) 공사중 계측계획 수립시에는 터널의 기능과 중요도 및 지반조건에 적합하도록 계측의 항목 및 설치위치, 측정빈도 등을 계획하여야 한다.

  (3) 운영중 시행되는 유지관리계측은 터널의 기능과 중요도에 따라 계측의 목적을 정하고, 목적에 적합한 계측계획을 별도로 수립하여야 한다.

 

 2.2.6 터널 갱구부 및 작업구의 계획시에는 우수유입으로 인한 침수피해가 발생되지 않도록 하여야 하며 유사시에 대비한 배수대책을 세워야 한다.

 

 2.2.7 방수계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 방수형식은 터널 전체 주위 벽면중 일부분에 지하수의 배수경로를 만들어 지속적으로 지하수를 배수시킴으로서 콘크리트 라이닝에 수압이 작용하지 않도록 하는 배수형 방수형식과 터널 전체 주위 벽면에 방수재를 설치하여 지하수가 터널내부로 유입되는 것을 차단하여 콘크리트 라이닝이 수압을 받도록 하는 비배수형 방수형식으로 구분한다.

  (2) 방수형식은 지형, 지상 토지이용 현황, 토피정도, 지하수의 특성 및 수위, 주변지반 상태 등 현장 지반조건과 터널형상 및 규모 등의 조건을 감안하여 시공성, 경제성 및 유지관리성 등을 종합 검토한 후 결정하여야 한다.

  (3) 비배수형 터널에는 시공 특성에 부합되는 방수형식 및 재료를 선정하고 작용수압에 충분히 견딜 수 있는 콘크리트 라이닝을 계획하여야 하며 유사시 또는 과도한 누수에 대비하여 적정 용량의 배수시설을 설치하는 것이 바람직하다.

  (4) 배수형 방수형식의 터널에는 원활한 배수계통과 배수단면을 확보하여야 하며 유지관리상 배수계통의 기능 확인과 보수가 용이하도록 계획하여야 한다.

 

 2.2.8 환기계획시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널의 환기설비는 차량 배기가스를 터널 밖으로 배출시켜 터널내 오염물질의 농도가 허용수준이하로 유지될 수 있도록 터널연장과 교통량에 적합한 형식으로 계획하여 충분한 기능이 발휘될 수 있도록 하여야 한다.

  (2) 터널의 환기계획은 교통, 기상, 환경, 지형, 지물 및 관련 법규를 바탕으로 소요환기량을 산정하여 자연환기와 기계환기 중 적합한 방법을 선정하여야 한다.

  (3) 기계환기 선정시에는 구조설계, 배치 및 환기장소를 고려하여 설비제원을 결정하여야 한다.

  (4) 환기시설은 화재 발생시 배연시설로서 운용되기 때문에 환기방법 선정시에는 비상시 안정성에 대하여서도 검토하여야 한다.

 

 

제 3 장  조 사

 

3.1 조사일반

 

 3.1.1 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 조사는 터널의 노선선정, 설계, 시공 및 완성후의 유지관리에 중대한 영향을 미치는 사항으로 충분한 기초자료를 얻을 수 있도록 실시하여야 한다.

  (2) 조사에 있어서는 터널의 목적 및 규모 등을 고려하여 조사내용, 순서, 방법, 범위, 정도 및 기간 등을 결정하여야 하며, 터널설계 및 시공시 적용방법 등을 고려하여 조사성과를 정리하여야 한다.

  (3) 터널공사는 설계시의 조사 결과만으로 토질 및 암반조건, 지질조건, 지하수 등 지반조건을 파악하는 것이 어려우므로, 시공단계에서도 계속적인 조사를 실시하여야 한다. 또한, 계획 및 설계단계에서 적용한 지반 분류 기준이 시공시 조사에도 일관성 있게 적용되도록 하여야 한다.

 

 3.1.2 조사는 입지환경조사, 지반조사, 시공중 보완조사로 구분되며 각 조사단계에서 다음 사항을 포함하여야 한다.

  (1) 입지환경 조사는 터널의 건설에 영향을 미치거나 터널건설로 영향을 받을 수 있는 사항에 대한 조사로서 지형, 환경, 지장물, 지표 수리시설과 지하수 부존특성, 공사용 설비, 보상 및 관계법규 조사를 포함하여야 한다.

  (2) 지반조사는 터널건설의 기본계획 및 노선 선정을 위한 예비조사, 터널노선의 결정 이후 공사 착공까지의 설계 및 시공계획을 위한 본조사, 그리고 시공중의 보완조사 등의 단계를 포함한 조사가 되어야 한다.

  (3) 시공중 보완조사는 조사결과에서 나타난 지반의 문제점과 시공중 발생한 문제점에 대하여 필요할 경우에 추가조사를 계획하여 실시하여야 한다.

 

3.2 입지환경 조사

 

 3.2.1 지형 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널건설에 영향을 미치거나 터널공사로 영향을 받을 수 있는 지형을 지형도나 항공사진 등을 이용하여 분석하고 현장답사를 통하여 조사하여야 한다.

  (2) 불안정 지형이나 재해가 예측되는 지형 즉, 애추(talus), 붕괴지와 산사태, 눈사태, 매몰된 과거의 수로, 홍수 등이 이미 발생한 장소나 이러한 우려가 있는 지형은 자료조사, 항공사진 판독, 지표지질조사 등을 시행하여야 한다.

  (3) 자료조사는 지형도(1:5,000-1:50,000), 지질도, 응용지질도, 산사태 위험도, 수문기상자료, 인접지역 시추자료, 유사터널 시공사례 등 가용한 모든 자료가 포함되어야 한다.

 

 3.2.2 환경 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 환경조사는 기본계획 및 노선선정 단계에서 실시하는 광역 환경조사와 시공계획 수립후 실시설계 단계에서 수행하는 터널주변 환경조사로 구분하여 실시한다.

  (2) 광역 환경조사는 터널시공 및 사용에 의한 자연환경 및 사회환경에 대한 악역향을 최소로 줄이기 위하여 광범위하게 실시하여야 하며, 다음 사항을 포함한다.

• 수문 : 지형 및 하곡의 성상, 하천유량, 지하수위, 물이용 상황, 지하수에 영향을 미치는 타공사의 유무, 대수층의 존재여부
• 기상 : 기온, 강우, 강설, 바람 등의 영향, 눈보라와 돌풍의 발생빈도 및 현황
• 재해 : 산사태, 눈사태, 붕괴, 지진, 홍수 등의 발생지 및 피해정도
• 토지 : 토지이용 현황, 주요 구조물, 법에 의한 용도구분의 범위
• 교통 : 기존철도, 도로의 규격, 구조, 수송력 등
• 공공 시설물 : 학교, 병원, 요양소, 자연공원 등의 공공시설물의 위치 및 규모
• 문화재 : 사적, 문화재, 천연기념물 등의 위치, 규모 및 법지정의 현황
• 지하자원 : 권리설정 현황, 광산현황 및 광물의 부존상태 등
• 광산개발 : 광산의 갱도나 폐갱도와 지하공동의 위치 및 규모
• 기타 : 동식물의 분포상태 및 경관, 지역 개발계획 등

  (3) 터널주변 환경조사는 시공에 의하여 발생되는 터널주변 환경변화의 예측, 환경보전 대책의 입안, 대책의 효과확인 등을 위하여 실시하며 다음 사항을 포함한다.

• 물이용 현황 : 지표수 및 지하수의 수질, 수원의 현황, 탁수발생 가능성이 있는 인접공사, 유로 및 수위변화 가능성
• 소음 및 진동 : 소음, 진동, 지형, 지질, 토지이용 현황
• 지반침하 : 도로, 철도, 지하철, 건물, 구조물, 지하매설물, 폐광, 토지이용 현황
• 지반과 구조물의 변형 : 건물, 구조물 상태, 지형 및 지질, 토지이용 현황, 구조물의 변형발생 가능성이 있는 인접공사
• 수질오염 : 하천의 상태, 배수 상태, 수로의 상태, 법규제 상태
• 대기오염 : 대기중의 유해물, 기상현황
• 교통장애 : 구조, 교통량 혼잡상태, 도로관리자, 도로주변의 환경 등

 3.2.3 지장물 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널공사전에 지역내에 기설치되어 있는 상수도 및 하수도관, 송유관, 통신 및 전력 케이블, 도시가스관, 지하통로 등의 지하지장물의 종류, 심도 및 크기를 파악하여 안전한 시공을 할 수 있도록 하여야 한다.

  (2) 시추조사시는 관련기관으로부터 지장물 매설도를 구하여 참조하고 반드시 터파기나 지구물리탐사를 이용하여 지하 지장물의 유무를 확인하고 유관기관과 협의하여 시행하여야 한다.

  (3) 지장물 조사결과는 후속공사시 지장물 보호를 위해 활용하여야 한다.

 

 3.2.4 사토장 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 공사중에 발생하는 버력을 처리하기 위한 사토장이 필요할 때에는 지형, 운반방법, 운반거리, 운반도로의 교통규제, 교통안전 등의 운반조건, 사토장이 주변환경에 미치는 영향, 사토후의 토지의 형태변화, 법규에 의한 규제 등에 대하여 사전에 조사하여야 한다.

  (2) 사토를 위한 용지취득 및 사토에 따른 보상대상 사항에 대해 조사하여야 한다.

  (3) 사토장의 계획시에 사토시 지반의 안정성, 토사유출, 유해광물에 의한 환경오염 방지에 관한 조사를 실시하여야 한다.

 

 3.2.5 수문 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 수문조사는 시공중 발생하는 용수나 터널공사가 주변의 지표수 및 지하수에 미치는 영향을 미리 예측할 수 있도록 실시하여야 한다.

  (2) 터널공사로 인하여 갈수가 예상되는 우물, 저수지, 용천, 하천 등에 대하여는 그 분포, 수량의 계절적 변화, 이용상황 등을 조사하여 갈수대책의 자료로 이용하여야 한다.

 

 3.2.6 공사용 설비 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

   공사용 설비로는 터널입구 설비, 환기 및 집진설비, 운반설비, 골재 및 콘크리트 플랜트 설비, 수배전 설비, 용배수 설비, 임시건물 설비 등이 있으며, 공사용 설비계획에 필요한 자료를 얻기 위하여 다음의 사항을 조사하여야 한다.

• 지형과 지질 및 기상 : 설비기능 저해 혹은 위험 가능성이 있는 지형, 지질 및 기상
• 주변환경 : 주변환경에 영향을 미치는 공사용 설비의 소음, 진동, 배수 및 교통
• 전력의 사용 : 기가설 송배전선의 용량, 주파수, 전압, 수변전의 난이, 수전까지의 소요시간, 개략산출비용, 발전설비 등의 동력원, 공사용 장비운용시의 소요 전력량
• 화약고 설치계획 : 화약에 관한 법률이나 지방자치단체 조례 등
• 용배수 : 콘크리트 혼합용수, 음료수, 기타 잡용수의 취수조건, 터널시공에 수반한 용출수의 처리, 세척수의 방류조건
• 자재 및 버력운반 : 기계 및 자재의 반출입, 버력운반 등에 필요한 공사용 도로, 궤도 등의 규격, 교통량, 안전, 교통규제의 현황 및 주변도로 이용 현황
• 노무자재 : 터널외부 설비에 관계되는 콘크리트용 골재, 굳지 않은 콘크리트, 기타 자재의 공급경로, 공급사정의 현황 및 관리방법, 노무사정의 현황
• 법규, 기타에 의한 규제 : 인접 지역의 공사 유무

   3.2.7 보상 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

     터널공사에 있어서의 보상대상 사항은 용지취득에 수반되는 토지, 건물, 수목 등의 매수 및 이전, 각종 권리(지상권, 지하권, 수리권, 온천권, 어업권, 광업권, 채석권 등)의 침해, 농림 및 어업 수익의 감소, 영업손실 등이 있고, 이들의 보상을 위한 자료를 얻기 위하여 착공전의 제반사항에 대하여 충분한 조사를 하여야 한다.

 

   3.2.8 터널건설에 있어서 법규에 의한 규제를 받는 경우에는 공사에 미치는 영향의 범위, 이에 대한 규제의 정도, 수속, 대책 등에 관한 관계법을 조사해 두어야 한다.

 

3.3 지반조사

 

 3.3.1 지반조사는 예비조사, 본조사 및 보완조사 등의 단계로 구분하며, 각 단계에서 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 예비조사는 공사계획 단계에서 부지나 노선 또는 구조물의 위치 선정을 위하여 실시하는 조사로서 넓은 범위를 대상으로 수행하며 기존 자료조사, 항공사진 판독 및 분석, 현장답사 등을 실시하여 개략적인 지반특성을 파악할 수 있도록 수행하며 필요시에는 시추조사도 시행하여야 한다.

  (2) 본조사는 기본설계 단계에서의 개략조사와 실시설계 단계에서의 정밀조사로 구분되며, 부지나 노선 또는 구조물의 위치가 결정된 후 지층의 분포, 지질구조, 공학적인 특성 등 설계정수를 파악하기 위하여 수행하는 조사로서 지표지질조사, 지구물리탐사, 시추조사, 물리검층 및 현장시험, 실내시험 등을 포함하여야 하며, 공사의 목적이나 구조물의 종류에 따라 조사 및 시험의 진행방법이나 중점 조사사항을 다르게 할 수 있다.

  (3) 설계단계에서 정밀한 조사가 수행되었다고 하더라도 조사자체에는 한계성이 있으므로 불규칙적인 지반분포 구간에서는 시공시 노출되는 실제 지반을 관찰하여 시공의 안전성을 확보할 수 있도록 하여야 하며 설계변경에 필요한 자료를 제공하도록 하여야 한다.

  (4) 소규모 공사의 경우에는 조사단계의 일부를 생략할 수 있으나 장대터널 및 도심지터널 공사 등에서는 본조사 또는 보완조사시에 정밀조사를 실시하여야 한다.

  (5) 유지관리시 터널의 주변환경변화로 구조물의 안정에 문제가 발생할 것으로 예상될 경우에 대비한 지반조사를 시행하여야 한다.

 

 3.3.2 기존자료 조사시에는 항공사진, 지형도, 지질도, 토양도, 지하 매설물도, 기존 구조물 도면, 지하수 현황, 폐광 및 지반공동 현황, 터널지역을 포함한 광역 조사자료 등을 이용하여 조사지역의 현황을 파악하여야 한다.

 

 3.3.3 현장답사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 현장답사는 야외조사를 통하여 지형이나 지질 및 지반상태를 확인하거나 지역 주민들의 청문을 통하여 과거의 지형변화 등에 대한 정보를 입수하여 조사자료에서 나타난 사항을 확인하고 도상계획에 참고할 수 있도록 하여야 하며, 조사수행에 영향을 줄 수 있는 제반 현장여건을 확인하여 원활한 본 조사계획을 수립할 수 있도록 하여야 한다.

  (2) 현장답사는 반드시 경험 있는 관련기술자에 의해 이루어져야 한다.

  (3) 현장답사의 결과는 정리하여 계획 및 설계에 반영할 수 있도록 하여야 하며 이미 계획된 사항에 대해서는 문제점을 파악하여 변경하거나 보완할 수 있도록 하여야 한다.

  (4) 필요시에는 삽 또는 핸드오거 등의 간단한 조사장비를 이용하여 지역전반에 걸친 개략적인 지반조건을 조사하고 시추계획에 반영하여야 한다. 현장답사시 조사하여야 할 주요 내용은 지형변화, 대규모 지질구조, 지표수 및 지하수, 인근 구조물 유지상태, 지하 매설물, 수송 통로 등이 있다.

 

 3.3.4 지표 지질조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 지표 지질조사는 현장 정밀조사 이전에 지형, 토질, 지질구조, 암상과 지층, 지하수 등의 종류, 분포 및 상태 등을 개괄적으로 파악하여 본조사를 실시할 때에 기본 자료로 활용하고 본조사의 경제적 및 시간적 효율을 높이기 위하여 실시한다.

  (2) 지표 지질조사를 통하여 단층, 습곡, 절리 등이 표시된 지질구조도 및 암종이 표시된 지질도를 작성하고 지질재해의 가능성 등을 검토하여야 한다.

  (3) 지표 지질조사시에는 표층지반, 암질, 지질구조, 지하공동, 암반거동, 지표수 및 지하수 등의 사항을 조사하여 그 결과를 응용지질도(engineering geologic map)로 표시한다.

  (4) 일반적으로 지표 지질조사를 목적으로 하는 항공사진 판독은 1/10,000 이상의 축척으로 촬영된 항공사진의 이용이 바람직하며 인공위성 사진인 경우에는 별도의 제한이 없다.

  (5) 지표지질조사에 이용되는 지형도의 축척은 1:5,000을 기본지형도로 하며 지질분포의 복잡성에 따라 축척은 조정하여 사용할 수 있다.

 

 3.3.5 시추 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 터널시공 구간내의 지반에 대한 지층의 구성과 지하수위를 파악하고 흐트러진 또는 흐트러지지 않은 시료를 채취하며, 현장시험을 수행하기 위하여 시추조사를 실시한다.

  (2) 시추는 원칙적으로 NX규격의 이중 코아배럴을 사용하여 실시하며, 풍화대나 파쇄대 등에서는 코아의 회수율을 높이고 원상태의 시료를 채취하기 위하여 삼중 코아배럴이나 D-3 샘플러 등을 사용할 수 있다.

  (3) 시추는 원칙적으로 수직으로 실시하되 조사목적과 현장조건을 고려하여 경사시추를 할 수 있다.

  (4) 시추공의 간격은 노선방향으로 50-200m 간격으로 배치하는 것을 표준으로 하며 토피, 지형조건 또는 산악터널 등을 고려하여 증가시킬 수 있다.

  (5) 단층이나 파쇄대 등 터널공사에 장애가 되는 구간이나 지층이 불규칙할 경우 또는 주요구조물 등 특수한 주변여건 때문에 지반상태를 확인할 필요가 있는 경우에는 시추간격을 축소 조정하여야 한다.

  (6) 시추심도는 원칙적으로 터널 바닥부의 계획심도에서 터널 최대 직경의 1/2 이상의 깊이까지 실시하되 특정한 목적을 위하여 필요한 경우 심도를 증가할 수 있다.

  (7) 시추공의 지하수위 측정은 시추직후 및 24시간 후에 실시하여야 하며, 필요시 72시간 경과후에 측정하여 안정된 수위를 산정한다.

  (8) 시추공은 반드시 시멘트 풀이나 모르터로 폐쇄하여야 한다. 시추공 폐쇄 작업은 조사대상 지층을 지하수 오염으로부터 보호하고 하나 이상의 대수층이 있는 경우 지하수의 상하이동이나, 지하수가 섞이지 않도록 하여 완전히 메워진 상태에서 지하수 유동으로 인한 오염의 확산을 방지하는 조건을 만족시켜야 한다.

 

 3.3.6 시험터널 조사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 특수한 지반상태를 직접 확인할 필요가 있거나 특정의 원위치 시험을 실시할 필요가 있을 때에는 시험터널을 굴착하여 조사할 수 있다.

  (2) 시험터널 내에서 각종 원위치 시험이나 계측을 실시할 경우 및 시료를 채취할 경우에는 원지반의 교란을 최소화하여야 한다.

  (3) 시험터널 조사시에는 터널의 지질도를 작성하여 종합분석에 참고하여야 한다.

 

 3.3.7 지구물리탐사시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 탄성파 탐사를 수행할 경우에는 전파속도로부터 지층의 두께, 종류, 상대적인 지반강도, 연약대 및 파쇄대 등에 관한 정보를 얻을 수 있도록 하여야 한다.

  (2) 전기탐사를 수행할 경우에는 지층의 특성 및 지하수의 영향 등을 고려하여 해석하여야 한다.

  (3) 지표 탐사에 비해 조사 심도가 깊고 분해능력을 높이기 위해서 터널설계에 필요하다고 판단되는 경우 시추공내에 송신원 또는 수신기를 삽입하여 실시하는 시추공 지구물리탐사 기법을 적용하여야 한다.

  (4) 지구물리탐사의 결과는 현장측정자료, 자료의 적절한 전산처리 결과 및 최종해석결과로 나타내어야 하며, 사용장비명, 측선 및 측점위치도 및 현장탐사시 특기사항의 자세한 서술이 포함되어야 한다.

  (5) 탐사결과를 해석한 단면은 탐사자료를 기초로 해석한 기반암의 분포, 연약대 또는 파쇄대의 발달 정도 등 도식적 또는 서술적 해석결과가 첨부되어 설계 및 시공에 유용한 정보를 제공할 수 있어야 하며 필요한 경우 시추결과 또는 지질조사 결과와의 비교해석이 포함되어야 한다.

 

 3.3.8 지구물리검층시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 지구물리 검층시에는 지질학적, 수문지질학적, 지반공학적 특성과 연계하여 구성암석, 균열상태(fracturing), 지하수 유동과 물리, 화학적 성질 등의 지반정보를 얻을 수 있도록 하여야 한다.

  (2) 지구물리검층 자료는 해석을 용이하게 할 수 있도록 조밀하게 측정하여야 한다.

  (3) 지구물리검층시에는 측정 자료의 질을 유지할 수 있도록 안정적인 측정 시스템을 적용하여야 한다.

 

3.4 시험

 

 3.4.1 현장시험시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 자연상태의 현장 지반특성을 파악하기 위한 현장시험은 시험항목별로 대상 지반에서의 적용성을 검토하여 수행하여야 한다.

  (2) 표준관입시험은 지층이 변할 때마다 또는 동일층이라도 1.5m 깊이마다 1회씩 실시하여야 하며 관입깊이가 30cm 미만이더라도 타격회수가 50회에 도달할 시는 타격을 중지하고 그때의 관입깊이와 타격회수를 기록하여야 한다.

  (3) 토사층에서의 투수계수를 파악하기 위하여 현장투수시험(시험방법을 제한할 필요가 없음)을 시행하여야 하며, 주입수는 탁한 정도가 낮은 맑은 물을 사용하여야 한다.

  (4) 암반층에서 투수계수를 측정하기 위해서는 팩커를 사용한 수압시험을 수행하여야 한다. 주수량 측정은 주수율이 일정하게 된 후 시행하고, 각 단계별로 압력부하시간은 10분이상 되어야 하며, 각 측정시간은 1분 간격으로 한다.

  (5) 공내재하시험은 지반강성에 적합한 허용압력을 가지는 시험기로 수행하여야 하며 압력조건은 다단계로 하여 반복 시험하는 것을 원칙으로 한다.

  (6) 공사의 규모나 지역 및 지질구조 특성상 초기 지압응력을 구할 필요가 있을 경우에는 지반상태를 감안하여 적절한 방법을 선정하여야 한다.

  (7) 시험항목과 빈도는 공사의 특성, 현장여건 등 제반사항을 감안하여 선정하며, 상기의 시험항목 이외에도 필요한 목적이 있을 경우 목적에 적합한 시험방법을 선정할 수 있다.

 

 3.4.2 실내시험시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 실내시험은 지반조건, 터널의 규모나 길이, 지형의 변화, 지질구조 등을 감안하여 적절한 시험방법을 선정하여야 한다.

  (2) 실내시험은 원칙적으로 한국산업규격(KS) 제시된 시험방법에 따라서 수행하여야 한다.단, 동 규격에 명시되지 아니한 시험은 국제적으로 인정되는 시험방법을 준용할 수 있다.

  (3) 암석시험은 채취된 암석시료의 공학적 특성과 설계정수를 결정하기 위하여 수행하며 시료의 제작 및 시험방법은 국제 암반역학회(International Society for Rock Mechanics : ISRM)에서 권장하는 시험방법 등 국제적으로 공인된 방법을 적용하여야 한다.

 

3.5 지반조사 성과의 정리

 

 3.5.1 지반분류시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 조사와 시험으로부터 수집된 제반정보를 종합적으로 분석하여 설계 및 공사목적에 부합하게 지반을 분류하여야 한다.

  (2) 암반 분류시에는 다음 사항중 필요한 사항을 선정하여 암반을 분류하여야 한다.

       ·압축강도

       ·탄성파 속도

       ·변형계수

       ·RQD

       ·불연속면의 간격 또는 빈도

       ·불연속면의 상태(거칠기, 풍화도, 연속성, 틈새, 충전물의 두께와 특성 등)

       ·불연속면의 주향 및 경사

       ·지하수 상태

       ·초기응력 상태

       ·암석종류, 풍화도, 수침시의 특성등 암반의 거동특성에 영향을 주는 지반특성

  (3) 퇴적토층, 풍화토층 등 미고결지층은 `흙의 통일분류법(USCS)'에 따라서 세분하여야 한다.

  (4) 지보재 설계를 위한 암반분류는 RMR 방법을 기준하여 5등급으로 분류하는 것을 원칙으로 하되, 터널의 크기, 용도 및 지역특성을 고려하여 5등급 이상으로 세분화할 수 있다. 이 경우 Q-시스템 등 국제적으로 공인된 암반분류 방법도 적용할 수 있다. 특히, 함수미고결지층 등과 같이 특수한 지반조건이 존재할 경우에는 이를 별도의 지반등급으로 분류하여야 한다. 암반 등급별 기준은 <표 3.5.1>과 같다.

 

<표 3.5.1> 지보재 설계를 위한 암반분류

등급	1	2	3	4	5	6
RMR	100-81	80-61	60-41	40-21	<20	·
비고	아주양호	양호	보통	불량	아주불량	함수미고결 지반

 

  (5) RMR값과 Q-시스템의 Q값과의 관계는 비에니아스키가 제시한 RMR = 9Ln Q + 44의 관계식을 적용할 수 있다.

 

 3.5.2 조사결과의 정리시에는 다음 사항을 고려하여야 한다.

  (1) 지표지질조사 결과는 응용지질도로 정리하여야 하며 응용지질도는 터널 구간을 포함하는 광역지질도(1:25,000)와 정밀응용지질도(1:5,000)로 구분하여 작성하여야 한다.

  (2) 시추조사 결과는 일정한 양식의 시추 주상도에 정리하여야 하며, 지층설명은 색조, N치, 강도, 풍화도, 균열상태, 암석명, TCR, RQD 등을 포함하여 상세하게 기록하고 시추 주상도와 지구물리탐사 등 기타 자료를 참고하여 터널구간의 지질단면도를 작성하여야 한다.

  (3) 채취된 시료는 일정한 규격의 시료병이나 시료상자에 정리하여야 한다.

  (4) 시료상자에 정리된 시추코아는 암석의 색조, 상태, 절리 등의 관찰이 용이하도록 직상부에서 천연색으로 촬영하여 사진첩에 정리하여야 하며 대표적인 것은 지반조사 보고서에도 수록하여야 한다.

  (5) 공내재하시험, 수압시험, 투수시험, 초기응력 측정시험 등 현장시험이나 지구물리탐사의 결과는 각각 그 목적에 적합한 정보가 자세히 기록될 수 있는 일정한 양식에 정리하여야 한다.

 

 

제 4 장  설계일반

 

4.1 설계의 기본방향

 

 4.1.1 터널의 설계는 조사결과를 토대로 안전성, 시공성, 경제성과 내구성이 확보되고 유지관리가 편리한 시설이 되도록 하되 실제 시공시의 조건이 설계 당시에 예측한 조건과 상이하게 되는 경우의 변경방법 및 조치사항 등을 포함하여야 한다. 이를 위하여 설계시에 적용한 제반 적용자료와 분석 및 예측사항을 명확하게 제시하여야 한다.

 

 4.1.2 터널설계에 있어서는 터널주변 원지반이 보유하고 있는 지보능력을 최대한 활용할 수 있도록 단면형상, 굴착공법 및 방법, 지보재 및 시공순서 등을 선정하여야 한다.

 

 4.1.3 터널설계시 환기, 조명, 방재시설 등의 제반설비 사항도 고려하고 이들의 역할이 잘 발휘되도록 하여야 한다.

 

  4.1.4 터널굴착시 원지반의 손상이나 여굴발생이 최소화되도록 설계하여야 하며 원지반의 손상이나 여굴발생시 그 처리방안을 제시하여야 한다.

 

 4.1.5 터널시공이 터널주위에 미치는 영향에 대해서 분석하고 필요시 합리적인 대책을 강구하여야 한다.

 

4.2 설계방법의 선정

 

 4.2.1 설계방법의 선정에 있어서는 지반의 거동특성과 지보재의 지보력이 상호 연합하여 일체로 거동하여 터널의 안전성이 영구적으로 유지될 수 있는 방법을 선정하여야 한다. 단, 지반의 거동특성상 지반의 지보능력 활용이 불가능할 경우에는 지반보강을 시행하거나 지보재가 지반하중을 모두 지지하도록 하는 설계방법을 채택하여야 한다.

 

 4.2.2 지반의 등급이 분류되면(<표 3.5.1> 참조) 해당 지반 등급에 적용할 표준적인 지보패턴과 굴착방법을 정하여야 한다. 이 경우 유사지반조건에서의 시공실적 또는 RMR방법 및 Q-시스템에서 제안한 지보패턴을 참조하여 지보패턴을 정할수 있다. 단, Q-시스템에서 제안한 방법을 사용하여 섬유보강이 없는 일반 숏크리트의 두께를 정하고자 할 경우에는 섬유보강 유무에 따른 숏크리트의 특성을 감안하여 그 두께를 결정하여야 한다.

 

 4.2.3 선정된 굴착방법과 지보패턴은 각 경우별로 해석적인 방법을 통하여 그 안정성을 검증하여야 한다. 안정성의 검증과정에서는 작용하중, 사용되는 제반 공학적 특성치, 해석기법 및 경계조건 등을 충실하게 검토하여 적용함으로써 합리적인 검증이 되도록 하여야 한다.

 

 4.2.4 설계조건이 표준적이 아니고 특수하거나 유사조건에서의 시공사례도 없는 경우에는 예상되는 제반문제를 면밀히 검토한 후 굴착방법과 지보패턴을 설정하고 해석적인 검증을 통해 확정하여야 한다.

 

4.3 설계의 기본요건

 

 4.3.1 터널설계에는 다음 사항이 포함되어야 한다.

  (1) 평면 및 종단선형

  (2) 굴착대상지반의 분석 및 분류

  (3) 터널단면의 형상

  (4) 굴착공법 및 굴착방법

  (5) 각종 지보재의 규격 및 시공순서

  (6) 필요한 보조공법

  (7) 방수 및 배수방법

  (8) 콘크리트 라이닝의 시공

  (9) 계측계획 및 수행방법

  (10) 각종 부대시설

  (11) 터널시공에 따른 환경영향분석

  (12) 공사시방서

 

 4.3.2 터널의 설계는 안정성 확보를 우선으로 하되 지보재의 최적화를 도모하여야 한다. 이 경우 해석적인 방법에만 너무 의존하여서는 안된다.

 

 4.3.3 신선한 암반을 통과하는 터널의 경우 콘크리트 라이닝의 역할을 분석하여 이의 미설치 여부를 검토할 수 있다.

 

 4.3.4 향후 운영시의 유지관리에 필요한 사항을 고려하여야 한다.

 

 4.3.5 시공시의 제반여건이 설계당시의 조건과 상이함으로부터 비롯될 수 있는 문제점에 대한 조치사항을 제시하여야 하며 다음 <표 4.4.1>의 사항을 포함하여야 한다.

 

<표 4.4.1> 설계내용의 변경사항

주요항목	주요내용
지반의 재분류	·적용지반의 분류
설계단면의 변경	·지보재
	·변형 여유량
	·단면형상
적용지보패턴의 변경	·숏크리트 두께
	·숏크리트의 재질
	·록볼트의 길이, 본수
	·강지보재
굴착공법의 변경	·벤치커트 공법(core)남김, 링커트 포함
	·선진도갱공법
	·기타 굴착단면 분할
보조공법 도입	·막장 안정화 대책
	·지반보강 대책
	·용수대책
	·지표면 침하 대책
	·근접 구조물 대책
단면의 폐합	·인버트 콘크리트 (조기 시공)
	·인버트 숏크리트 (가폐합)
	·콘크리트 라이닝 상성 증대
	·이중 라이닝 (임시 라이닝)
터널공법 변경	·개착터널 공법으로 전환
	·토공구간으로 전환
기타	·기타 변경이 요구되는 사항

 

 

제 5 장 터널 지보재