지반공학과 터널공법에 관하여

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목차

<서 론>

<본 론>
Ⅰ. 지반공학
1. 지반공학의 정의
2. 지반공학의 역사
3. 지반공학분야에서 하는 일
Ⅱ. 터널공법
1. 터널공법의 소개
2. 터널공법의 특성
3. 터널 보조공법

<결 론>

본문내용

구조물 및 주민에 미치는 영향 등도 함께 고려해야 하는 것으로 확대되었으며, 특히 도심지에서의 공사는 이러한 문제점들에 대한 중요성이 더욱 증대된다. 일반적으로 지반굴착분야에서의 안정해석방법 및 설계기준을 살펴보면 고전적인 토압해석인 Rankine, Coulomb, Terzaghi-Peck 등의 방법이 많이 쓰이며, 버팀 시스템에서는 단순보법, 연속보법, 수치해석법 등이 쓰이고 있는 실정이다. 오늘날에는 탄소성법을 이용한 프로그램이 많이 보급되어 단계별 굴착과 되메우기 과정의 해석도 널리 수행되고 있다.
한편, 굴착방법에는 흙막이 벽체(Sheet-Pile, H-pile, 엄지말뚝 + 토류판, Slurry Wall 등)와 버팀 구조(Earth anchor, Strut 등)가 있으며 주변여건에 따라 선택, 시공되고 있다. 그러나 근접시공시 주변에 대한 영향을 최소로 하고, 경제성과 안정성 측면에서 적용성을 높이기 위해서는 앞으로도 더 많은 연구가 필요하다. 따라서 지반굴착 분야에서의 주 관심(연구) 대상에는 다음과 같은 것들을 포함시킬 수 있다.
1) 굴착공사에 따른 제반법규에 관한 사항
2) 흙막이벽체의 종류 및 특성에 관한 사항
3) 횡토압 이론에 관한 사항
4) 흙막이벽체의 설계 외력에 관한 사항
5) 흙막이벽 설계를 위한 조사 및 시험에 관한 사항
6) 암반에서의 토압산정에 관한 사항
7) 주변구조물에 미치는 영향, 예측기법, 계측관리와 계측치의
Feed Back에 관한 사항
3.8 지반진동(내진설계) 분야
최근 일본의 고베 지진이나 인도, 터키, 베네수엘라, 대만 등에서 발생한 지진 상황을 보면 가히 충격 그 자체이다. 특히 일본 같은 경우는 지진(내진설계)분야에서는 상당히 앞서 가있는 나라임에도 불구하고 피해가 심각했다는 것은 지진의 위력을 충분히 짐작케 한다. 우리나라의 경우 지진활동은 지진대에 속해 있는 다른 나라에 비해 낮은 편이나 최근 한반도 주변에서 비록 그 규모는 작지만 지진발생빈도가 증가하고있는 추세에 주목 할 필요가 있다. 이러한 추세에 발맞추어 우리나라에서도 건축법, 도로교표준시방서, 터널공사표준시방서, 댐시설기준, 고속철도 콘크리트구조물 설계표준시방서등을 통하여 내진에 관한 사항들을 명문화하기에 이르렀다. 내진 설계는 과학적인 원리, 공학적인 판단과 경험, 그리고 경제성과 확률에 근거를 두고 있다. 내진 설계지침의 기본개념은 경제성과 인명피해 극소화의 관점에서 설정되어야한다. 다시 말해 발생 가능성이 적은 강한 지진에 대하여 인명피해를 극소화하기 위하여 안전한 구조물을 설계할 수는 있지만 경제적인 부담이 너무 크게되어 비현실적이다. 따라서 내진 설계의 최적화(Optimization)는 구조물의 연성(Ductility)을 증가시키고, 구조물의 비선형 거동에 의한 진동에너지 소산(Dissipation)으로 이룰 수 있다. 재질의 소성변위 허용으로 구조적인 피해는 크지만 구조물의 완전붕괴는 일으키지 않을 정도의 유연성을 고려하여야한다. 향후 지반진동분야에서는 토질조건, 지반의 층상, 기초의 강도를 고려한 지반구조물의 동적 상호작용, 동적 지반 물성의 적절한 산정과 진동 레벨의 일관된 측정, 국내 여건을 감안한 진동규준의 설정 등을 필요로 한다. 이러한 관점에서 볼 때 지반진동(내진 설계)분야에서 주 관심(연구)대상은 다음과 같은 사항들을 들 수 있다.
1) 지반진동에 관한 기본사항
(동적지반거동, 지반내 파전파, 진동이론, 감쇠특성)
2) 동적지반계수 산정에 관한 사항
3) 지반-구조물의 상호작용에 관한 사항
4) 내진을 고려한 구조물 설계에 관한 사항
5) 액상화(Liquefaction)에 관한 사항
3.9 터널(Tunnel) 및 암반역학(Rock Mechanics) 분야
인류의 역사는 동굴의 역사라 해도 과언이 아니다. 태초에 인간은 추위, 더위, 폭풍우 등 혹독한 자연환경 속에서 휴식처를 구하고 물건을 저장하기도하고 맹수의 위험으로부터 보호받기 위하여 천연동굴이나 인공 굴을 이용하였다. 인간 활동이 다양화해짐에 따라 이러한 천연동굴이나 인공 굴은 지하공간이나 터널로 이어져 배수, 수송, 저장 기타 특수용도로 그 영역을 확대해가고 있다. 오늘날에 와서는 터널공사가세기의 공사라 할 만큼 그 규모가 엄청나게 커졌다. 실 예로 일본의 세이깐 터널(공사기간 24년, 연장 53.85km), 영국과 프랑스사이의 도버해협을 횡단하는 처널(Chunnel) (공사기간 4년, 연장 50km)등을 들 수 있다. 이러한 대규모 공사를 위해서는 고도화된 지반조사기법, 대용량 컴퓨터를 활용한 수치해석기법, 다양한 시공조건에 대응할 수 있는 보조공법과 계측관리기술, 시공장비의 대형화 및 첨단화 등을 필요로 한다. 한편 국내에서도 많은 터널공사와 도심지 지하철공사 등이 수행되어 해석 및 시공기술에 많은 발전을 이루어 왔으며, 최근에는 지하공간의 이용 및 핵 폐기물 지하저장에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 앞으로 지하공간의 활용에 관해서는 그 필요성이 더욱 증대될 것이므로 지금까지의 터널 및 지하공간과 관련된 국내외의 실패사례와 성공사례 등을 자료화하고 적극적인 관심과 재투자를 기해야 할 것으로 본다.
또한 터널 및 지하공간 분야의 문제점을 해결하고 발전을 지속적으로 도모하기위해서는 새로운 시공기계 및 시공기술의 개발과 국내여건에 맞는 설계방법의 개발등이 중요한 과제이다. 따라서 터널 및 암밤 역학분야에서 다루는 주요 검토(연구) 대상은 다음과 같은 것들이 있다.
1) 지반조사, 특히 암반분류에 관한 사항
2) 터널설계에 관한 사항
(굴착설계, 보조공법 설계, 토사터널 설계, 암반터널 설계)
3) 터널의 안정해석에 관한 사항
(보 요소법, 유한요소법, 유한차분법, 경계요소법, 개별요소법, 혼합법)
4) 터널시공에 관한 사항
5) 터널의 유지관리 및 보수에 관한 사항
6) 균열있는 암반의 역학 특성
7) 암반사면의 안정해석
3.10 토목섬유(Geosynthetics) 분야
우리나라에 새마을 운동이 시작되기 전 도시변두리나 시골에서 담이나 벽체를 만들 때 황토 흙에 볏짚을 넣은 재료를 사용하였다. 이는 황토 흙에 부족한 인장력을

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지반공학,   터널공법,   건설공학개론,   토목공학개론,   토목 지반공학,   터널