The purpose of this study is to present an analysis method for the prediction of the change of ground conditions. To this end, three-dimensional convergence displacements is analyzed in several ways to estimate the trend of displacement change. Three-dimensional arching effect is occurred around the unsupported excavation surface including tunnel face when a tunnel is excavated in a stable rock mass. If the ground condition ahead of tunnel face changes or a weak fracture zone exists a specific trend of displacement change is known to be occurred from the results of the existing researches. The existence of a discontinuity, whose change in front of the tunnel face, can be predicted from the ratio of L/C (longitudinal displacement at crown divided by settlement at crown) etc. Therefore, the change of ground condition and the existence of a fracture zone ahead of tunnel face can be predicted by monitoring three-dimensional absolute displacements during excavation, and applying the methodology presented in this study.
본 연구의 목적은 막장전방에 파쇄대가 존재할 때 터널 3차원 내공변위를 여러 가지 방법으로 해석하여 변위의 변화 경향을 밝히고 지질변화를 예측하는 계측해석기법을 제시하는 것이다. 안정된 지하 암반에 터널을 굴착하게 되면, 터널 막장면을 포함한 무지보 굴착면 주위에 3차원적인 하중전이 현상이 나타나는데 막장 전방의 지반 상태가 변화하거나 연약 파쇠대층이 존재하면 특정한 변위 경향을 보이는 것으로 기존 연구결과 알려져 있다. 터널 천단부 축방향 변위/수직변위 비 등으로부터 터널 막장 전방에서 지반의 강성이 변화하는 불연속면의 존재를 예측할 수 있다. 그러므로, 시공중인 터널 내에서 3차원 절대 내공 변위를 측정하여 본 연구에서 제시된 계측해석 기법을 적용하면 터널 막장 전방의 지층변화나 파쇄대층의 존재를 사전에 예측할 수 있을 것으로 판단된다.